WO2020256506A1 - Video encoding/decoding method and apparatus using multiple reference line intra-prediction, and method for transmitting bitstream - Google Patents

Video encoding/decoding method and apparatus using multiple reference line intra-prediction, and method for transmitting bitstream Download PDF

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Abstract

Provided are a method and an apparatus for encoding/decoding a video. The video decoding method according to the present disclosure is a video decoding method performed by the video decoding apparatus, and the video decoding method may comprise the steps of: determining, on the basis of information on a prediction mode of a current block, whether the prediction mode of the current block is an intra-prediction mode; when the prediction mode of the current block is the intra-prediction mode, determining whether the current block is adjacent to a boundary of a preset area; when the current block is adjacent to the boundary of the preset area, deriving multiple reference sample lines for the current block; and generating a prediction block for the current block by using the derived multiple reference sample lines.

Description

다중 참조 라인 인트라 예측을 이용한 영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 비트스트림을 전송하는 방법 Video encoding/decoding method, apparatus, and bitstream transmission method using multi-reference line intra prediction
본 개시는 영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 비트스트림을 전송하는 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 다중 참조 라인(Multiple Reference Line) 인트라 예측을 이용하여 영상을 부호화/복호화하는 방법, 장치 및 본 개시의 영상 부호화 방법/장치에 의해 생성된 비트스트림을 전송하는 방법에 관한 것이다.The present disclosure relates to an image encoding/decoding method, an apparatus, and a method of transmitting a bitstream, and more particularly, a method, apparatus, and a method for encoding/decoding an image using intra prediction of multiple reference lines. It relates to a method of transmitting a bitstream generated by the disclosed video encoding method/apparatus.
최근 HD(High Definition) 영상 및 UHD(Ultra High Definition) 영상과 같은 고해상도, 고품질의 영상에 대한 수요가 다양한 분야에서 증가하고 있다. 영상 데이터가 고해상도, 고품질이 될수록 기존의 영상 데이터에 비해 상대적으로 전송되는 정보량 또는 비트량이 증가하게 된다. 전송되는 정보량 또는 비트량의 증가는 전송 비용과 저장 비용의 증가를 초래한다.Recently, demand for high-resolution and high-quality images such as high definition (HD) images and ultra high definition (UHD) images is increasing in various fields. As the image data becomes high-resolution and high-quality, the amount of information or bits to be transmitted increases relative to the existing image data. An increase in the amount of information or bits to be transmitted causes an increase in transmission cost and storage cost.
이에 따라, 고해상도, 고품질 영상의 정보를 효과적으로 전송하거나 저장하고, 재생하기 위한 고효율의 영상 압축 기술이 요구된다. Accordingly, a high-efficiency image compression technique is required for effectively transmitting, storing, and reproducing information of high-resolution and high-quality images.
본 개시는 부호화/복호화 효율이 향상된 영상 부호화/복호화 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present disclosure is to provide an image encoding/decoding method and apparatus with improved encoding/decoding efficiency.
또한, 본 개시는, 다중 참조 라인 인트라 예측을 이용하여 인트라 예측된 영상을 부호화/복호화하는 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present disclosure is to provide a method and apparatus for encoding/decoding an intra-predicted image using multiple reference line intra prediction.
또한, 본 개시는 본 개시에 따른 영상 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 비트스트림을 전송하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present disclosure is to provide a method for transmitting a bitstream generated by an image encoding method or apparatus according to the present disclosure.
또한, 본 개시는 본 개시에 따른 영상 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 비트스트림을 저장한 기록 매체를 제공하는 것을 목적으로 한다.Further, an object of the present disclosure is to provide a recording medium storing a bitstream generated by an image encoding method or apparatus according to the present disclosure.
또한, 본 개시는 본 개시에 따른 영상 복호화 장치에 의해 수신되고 복호화되어 영상의 복원에 이용되는 비트스트림을 저장한 기록 매체를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present disclosure is to provide a recording medium storing a bitstream that is received and decoded by an image decoding apparatus according to the present disclosure and used for image restoration.
본 개시에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems to be achieved in the present disclosure are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems that are not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the technical field to which the present disclosure belongs from the following description. I will be able to.
본 개시의 일 양상에 따른 영상 부호화/복호화 방법에 따르면, 현재 블록이 CTU(Coding Tree Unit)의 경계에 인접하는 경우에도 다중 참조 라인 인트라 예측이 수행될 수 있어, 부호화 효율이 증대될 수 있다.According to an image encoding/decoding method according to an aspect of the present disclosure, multiple reference line intra prediction may be performed even when a current block is adjacent to a boundary of a coding tree unit (CTU), and thus encoding efficiency may be increased.
본 개시의 일 양상에 따른 영상 복호화 방법은, 현재 블록의 예측 모드에 관한 정보에 기초하여, 상기 현재 블록의 예측 모드가 인트라 예측 모드인지 여부를 판단하는 단계, 상기 현재 블록의 예측 모드가 인트라 예측 모드인 경우, 상기 현재 블록이 기설정된 영역의 경계에 인접하는지 여부를 판단하는 단계, 상기 현재 블록이 상기 기설정된 영역의 경계에 인접하는지 여부에 기반하여, 상기 현재 블록에 대한 다중 참조 샘플 라인을 유도하는 단계 및 유도된 상기 다중 참조 샘플 라인을 이용하여 현재 블록에 대한 예측 블록을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.In an image decoding method according to an aspect of the present disclosure, based on information on a prediction mode of a current block, determining whether a prediction mode of the current block is an intra prediction mode, wherein the prediction mode of the current block is intra prediction In the case of the mode, determining whether the current block is adjacent to a boundary of a preset area, based on whether the current block is adjacent to a boundary of the preset area, multiple reference sample lines for the current block It may include deriving and generating a prediction block for the current block using the derived multiple reference sample lines.
본 개시의 영상 복호화 방법에 있어서, 상기 기설정된 영역의 경계는 상기 현재 블록을 포함하는 CTU(Coding Tree Unit)의 상단 경계일 수 있다.In the video decoding method of the present disclosure, a boundary of the preset region may be an upper boundary of a coding tree unit (CTU) including the current block.
본 개시의 영상 복호화 방법에 있어서, 상기 현재 블록에 인접하지 않은 제 1 상단 참조 샘플 라인의 샘플 값은 상기 현재 블록에 인접하는 제 2 상단 참조 샘플 라인의 샘플 값을 이용하여 유도될 수 있다.In the image decoding method of the present disclosure, a sample value of a first upper reference sample line not adjacent to the current block may be derived using a sample value of a second upper reference sample line adjacent to the current block.
본 개시의 영상 복호화 방법에 있어서, 상기 제 1 상단 참조 샘플 라인에 포함되는 제 1 참조 샘플의 샘플 값은, 상기 제 1 참조 샘플의 x 좌표와 동일한 x 좌표를 가지고, 상기 제 2 상단 참조 샘플 라인에 포함되는 제 2 참조 샘플의 샘플 값을 이용하여 유도될 수 있다.In the image decoding method of the present disclosure, the sample value of the first reference sample included in the first upper reference sample line has the same x coordinate as the x coordinate of the first reference sample, and the second upper reference sample line It can be derived by using the sample value of the second reference sample included in.
본 개시의 영상 복호화 방법에 있어서, 상기 현재 블록에 인접하지 않은 좌상단 참조 샘플 라인의 샘플 값은 상기 좌상단 참조 샘플 라인에 대응되는 좌측 참조 샘플 라인의 샘플 값을 이용하여 유도될 수 있다. In the image decoding method of the present disclosure, a sample value of an upper left reference sample line not adjacent to the current block may be derived using a sample value of a left reference sample line corresponding to the upper left reference sample line.
본 개시의 영상 복호화 방법에 있어서, 상기 좌상단 참조 샘플 라인의 샘플 값은, 상기 대응되는 좌측 참조 샘플 라인의 최상단 참조 샘플의 샘플 값을 이용하여 유도될 수 있다. In the video decoding method of the present disclosure, the sample value of the upper left reference sample line may be derived using a sample value of the uppermost reference sample of the corresponding left reference sample line.
본 개시의 영상 복호화 방법에 있어서, 상기 좌상단 참조 샘플 라인에 포함되는 모든 참조 샘플들의 샘플 값은, 상기 대응되는 좌측 참조 샘플 라인의 최상단 참조 샘플의 샘플 값으로 결정될 수 있다.In the image decoding method of the present disclosure, a sample value of all reference samples included in the upper left reference sample line may be determined as a sample value of the uppermost reference sample of the corresponding left reference sample line.
본 개시의 영상 복호화 방법에 있어서, 상기 현재 블록에 인접하지 않은 상단 참조 샘플 라인 및 좌상단 참조 샘플 라인의 샘플 값은, 상기 현재 블록에 인접하지 않은 상단 참조 샘플 라인 및 좌상단 참조 샘플 라인에 대응되는 좌측 참조 샘플 라인의 샘플 값을 이용하여 유도될 수 있다.In the video decoding method of the present disclosure, sample values of an upper reference sample line and an upper left reference sample line that are not adjacent to the current block are left corresponding to an upper reference sample line and an upper left reference sample line that are not adjacent to the current block. It can be derived using the sample value of the reference sample line.
본 개시의 영상 복호화 방법에 있어서, 상기 상단 참조 샘플 라인 및 상기 좌상단 참조 샘플 라인의 샘플 값은, 상기 대응되는 좌측 참조 샘플 라인의 최상단 참조 샘플의 샘플 값을 이용하여 유도될 수 있다. In the image decoding method of the present disclosure, the sample values of the upper reference sample line and the upper left reference sample line may be derived using sample values of the uppermost reference sample of the corresponding left reference sample line.
본 개시의 영상 복호화 방법에 있어서, 상기 상단 참조 샘플 라인 및 상기 좌상단 참조 샘플 라인에 포함되는 모든 참조 샘플들의 샘플 값은, 상기 대응되는 좌측 참조 샘플 라인의 최상단 참조 샘플의 샘플 값으로 결정될 수 있다.In the image decoding method of the present disclosure, sample values of all reference samples included in the upper reference sample line and the upper left reference sample line may be determined as a sample value of the uppermost reference sample of the corresponding left reference sample line.
본 개시의 영상 복호화 방법에 있어서, 상기 현재 블록이 상기 기설정된 영역의 경계에 인접하는지 여부에 기반하여, 상기 현재 블록에 대한 다중 참조 샘플 라인을 유도하는 단계는, 상기 현재 블록에 대한 MRL(Multiple Reference Line) 인덱스를 파싱하는 단계 및 상기 현재 블록이 상기 기설정된 영역의 경계에 인접하는지 여부 및 상기 MRL 인덱스에 기초하여 상기 다중 참조 샘플 라인을 유도하는 단계를 포함할 수 있다.In the video decoding method of the present disclosure, the step of deriving a multiple reference sample line for the current block based on whether the current block is adjacent to a boundary of the preset region includes: Multiple reference sample lines for the current block. Reference Line) parsing an index, and deriving the multiple reference sample lines based on the MRL index and whether the current block is adjacent to a boundary of the preset region.
본 개시의 다른 양상에 따른 영상 복호화 장치는, 메모리 및 적어도 하나의 프로세서를 포함하는 영상 복호화 장치로서, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 현재 블록의 예측 모드에 관한 정보에 기초하여, 상기 현재 블록의 예측 모드가 인트라 예측 모드인지 여부를 판단하고, 상기 현재 블록의 예측 모드가 인트라 예측 모드인 경우, 상기 현재 블록이 기설정된 영역의 경계에 인접하는지 여부를 판단하고, 상기 현재 블록이 상기 기설정된 영역의 경계에 인접하는지 여부에 기반하여, 상기 현재 블록에 대한 다중 참조 샘플 라인을 유도하고, 유도된 상기 다중 참조 샘플 라인을 이용하여 현재 블록에 대한 예측 블록을 생성할 수 있다.An image decoding apparatus according to another aspect of the present disclosure is an image decoding apparatus including a memory and at least one processor, wherein the at least one processor predicts the current block based on information on a prediction mode of the current block. It is determined whether a mode is an intra prediction mode, and when the prediction mode of the current block is an intra prediction mode, it is determined whether the current block is adjacent to a boundary of a preset area, and the current block is in the preset area. Based on whether it is adjacent to a boundary, multiple reference sample lines for the current block may be derived, and a prediction block for the current block may be generated using the derived multiple reference sample lines.
본 개시의 영상 복호화 장치에 있어서, 상기 기설정된 영역의 경계는 상기 현재 블록을 포함하는 CTU(Coding Tree Unit)의 상단 경계일 수 있다.In the video decoding apparatus of the present disclosure, a boundary of the preset region may be an upper boundary of a coding tree unit (CTU) including the current block.
본 개시의 또 다른 양상에 따른 영상 부호화 방법은, 현재 블록의 예측 모드가 인트라 예측 모드인지 여부를 결정하는 단계, 상기 현재 블록의 예측 모드가 인트라 예측 모드인 경우, 상기 현재 블록이 상기 현재 블록을 포함하는 CTU(Coding Tree Unit)의 상단 경계에 인접하는지 여부를 판단하는 단계, 상기 현재 블록이 상기 CTU의 상단 경계에 인접하는지 여부에 기반하여 상기 인트라 예측을 위한 참조 샘플을 구성하는 단계, 상기 구성된 참조 샘플을 이용하여 인트라 예측을 수행함으로써 상기 현재 블록에 대한 예측 블록을 생성하는 단계 및 상기 참조 샘플을 구성하는데 이용된 참조 샘플 라인에 관한 정보를 상기 현재 블록의 MRL(Multiple Reference Line) 인덱스를 통해 부호화하는 단계를 포함할 수 있다.An image encoding method according to another aspect of the present disclosure includes determining whether a prediction mode of a current block is an intra prediction mode, and when the prediction mode of the current block is an intra prediction mode, the current block determines the current block. Determining whether it is adjacent to the upper boundary of the included Coding Tree Unit (CTU), configuring a reference sample for the intra prediction based on whether the current block is adjacent to the upper boundary of the CTU, the configured Generating a prediction block for the current block by performing intra prediction using a reference sample, and information on a reference sample line used to configure the reference sample through the MRL (Multiple Reference Line) index of the current block It may include the step of encoding.
본 개시의 또 다른 양상에 따른 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는, 본 개시의 영상 부호화 방법 또는 영상 부호화 장치에 의해 생성된 비트스트림을 저장할 수 있다.A computer-readable recording medium according to another aspect of the present disclosure may store a bitstream generated by the image encoding method or image encoding apparatus of the present disclosure.
본 개시에 대하여 위에서 간략하게 요약된 특징들은 후술하는 본 개시의 상세한 설명의 예시적인 양상일 뿐이며, 본 개시의 범위를 제한하는 것은 아니다.Features briefly summarized above with respect to the present disclosure are only exemplary aspects of the detailed description of the present disclosure described below, and do not limit the scope of the present disclosure.
본 개시에 따르면, 부호화/복호화 효율이 향상된 영상 부호화/복호화 방법 및 장치가 제공될 수 있다.According to the present disclosure, an image encoding/decoding method and apparatus with improved encoding/decoding efficiency may be provided.
또한, 본 개시에 따르면, 다중 참조 라인 인트라 예측을 이용하여 인트라 예측된 영상을 부호화/복호화하는 방법 및 장치가 제공될 수 있다.Further, according to the present disclosure, a method and apparatus for encoding/decoding an intra-predicted image using multi-reference line intra prediction may be provided.
또한, 본 개시에 따르면, 본 개시에 따른 영상 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 비트스트림을 전송하는 방법이 제공될 수 있다.In addition, according to the present disclosure, a method for transmitting a bitstream generated by an image encoding method or apparatus according to the present disclosure may be provided.
또한, 본 개시에 따르면, 본 개시에 따른 영상 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 비트스트림을 저장한 기록 매체가 제공될 수 있다.Further, according to the present disclosure, a recording medium storing a bitstream generated by an image encoding method or apparatus according to the present disclosure may be provided.
또한, 본 개시에 따르면, 본 개시에 따른 영상 복호화 장치에 의해 수신되고 복호화되어 영상의 복원에 이용되는 비트스트림을 저장한 기록 매체가 제공될 수 있다.In addition, according to the present disclosure, a recording medium may be provided that stores a bitstream that is received and decoded by the image decoding apparatus according to the present disclosure and used for image restoration.
본 개시에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects that can be obtained in the present disclosure are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by those of ordinary skill in the art from the following description. will be.
도 1은 본 개시에 따른 실시예가 적용될 수 있는 비디오 코딩 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a diagram schematically illustrating a video coding system to which an embodiment according to the present disclosure can be applied.
도 2는 본 개시에 따른 실시예가 적용될 수 있는 영상 부호화 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.2 is a diagram schematically illustrating an image encoding apparatus to which an embodiment according to the present disclosure can be applied.
도 3은 본 개시에 따른 실시예가 적용될 수 있는 영상 복호화 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.3 is a diagram schematically illustrating an image decoding apparatus to which an embodiment according to the present disclosure can be applied.
도 4는 멀티타입 트리 구조에 따른 블록의 분할 타입을 도시한 도면이다. 4 is a diagram showing a block division type according to a multi-type tree structure.
도 5는 본 개시에 따른 멀티타입 트리를 수반하는 쿼드트리(quadtree with nested multi-type tree) 구조의 파티션 분할 정보의 시그널링 메커니즘을 예시한 도면이다.FIG. 5 is a diagram illustrating a signaling mechanism of partitioning information of a quadtree with nested multi-type tree structure according to the present disclosure.
도 6은 인트라 예측 기반 비디오/영상 인코딩 방법을 도시한 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating a video/video encoding method based on intra prediction.
도 7은 본 개시에 따른 인트라 예측부(185)의 구성을 예시적으로 도시한 도면이다.7 is a diagram illustrating an exemplary configuration of an intra prediction unit 185 according to the present disclosure.
도 8은 인트라 예측 기반 비디오/영상 디코딩 방법을 도시한 흐름도이다.8 is a flowchart illustrating a video/video decoding method based on intra prediction.
도 9는 본 개시에 따른 인트라 예측부(265)의 구성을 예시적으로 도시한 도면이다.9 is a diagram illustrating an exemplary configuration of an intra prediction unit 265 according to the present disclosure.
도 10은 영상 부호화 장치에서의 인트라 예측 모드 시그널링 절차를 도시한 흐름도이다.10 is a flowchart illustrating an intra prediction mode signaling procedure in an image encoding apparatus.
도 11은 영상 복호화 장치에서의 인트라 예측 모드 결정 절차를 도시한 흐름도이다.11 is a flowchart illustrating a procedure for determining an intra prediction mode in an image decoding apparatus.
도 12는 인트라 예측 모드 도출 절차를 보다 구체적으로 설명하기 위한 흐름도이다.12 is a flowchart for describing a procedure for deriving an intra prediction mode in more detail.
도 13은 본 개시의 일 실시예에 따른 인트라 예측 방향을 도시하는 도면이다. 13 is a diagram illustrating an intra prediction direction according to an embodiment of the present disclosure.
도 14는 본 개시의 다른 실시예에 따른 인트라 예측 방향을 도시하는 도면이다.14 is a diagram illustrating an intra prediction direction according to another embodiment of the present disclosure.
도 15는 CTU의 상단 경계에 인접한 현재 블록을 설명하기 위한 도면이다.15 is a diagram for describing a current block adjacent to an upper boundary of a CTU.
도 16은 본 개시의 일 실시예에 따른 영상 복호화 방법을 설명하기 위한 도면이다.16 is a diagram for describing an image decoding method according to an embodiment of the present disclosure.
도 17는 본 개시의 일 실시예에 따른 영상 부호화 방법을 설명하기 위한 도면이다.17 is a diagram for describing an image encoding method according to an embodiment of the present disclosure.
도 18은 본 개시의 다른 일 실시예에 따른 참조 샘플 라인 유도 방법을 설명하기 위한 도면이다.18 is a diagram for describing a method of deriving a reference sample line according to another embodiment of the present disclosure.
도 19는 본 개시의 또 다른 일 실시예에 따른 참조 샘플 라인 유도 방법을 설명하기 위한 도면이다.19 is a diagram illustrating a method of deriving a reference sample line according to another embodiment of the present disclosure.
도 20은 본 개시의 실시예가 적용될 수 있는 컨텐츠 스트리밍 시스템을 예시한 도면이다.20 is a diagram illustrating a content streaming system to which an embodiment of the present disclosure can be applied.
이하에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 개시의 실시예에 대하여 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나, 본 개시는 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art may easily implement the embodiments. However, the present disclosure may be implemented in various different forms and is not limited to the embodiments described herein.
본 개시의 실시예를 설명함에 있어서 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그에 대한 상세한 설명은 생략한다. 그리고, 도면에서 본 개시에 대한 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.In describing an embodiment of the present disclosure, when it is determined that a detailed description of a known configuration or function may obscure the subject matter of the present disclosure, a detailed description thereof will be omitted. In addition, parts not related to the description of the present disclosure in the drawings are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts.
본 개시에 있어서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소와 "연결", "결합" 또는 "접속"되어 있다고 할 때, 이는 직접적인 연결관계뿐만 아니라, 그 중간에 또 다른 구성요소가 존재하는 간접적인 연결관계도 포함할 수 있다. 또한 어떤 구성요소가 다른 구성요소를 "포함한다" 또는 "가진다"고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 배제하는 것이 아니라 또 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In the present disclosure, when a component is said to be "connected", "coupled" or "connected" with another component, it is not only a direct connection relationship, but an indirect connection relationship in which another component exists in the middle. It can also include. In addition, when a certain component "includes" or "have" another component, it means that other components may be further included rather than excluding other components unless otherwise stated. .
본 개시에 있어서, 제1, 제2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용되며, 특별히 언급되지 않는 한 구성요소들간의 순서 또는 중요도 등을 한정하지 않는다. 따라서, 본 개시의 범위 내에서 일 실시예에서의 제1 구성요소는 다른 실시예에서 제2 구성요소라고 칭할 수도 있고, 마찬가지로 일 실시예에서의 제2 구성요소를 다른 실시예에서 제1 구성요소라고 칭할 수도 있다. In the present disclosure, terms such as first and second are used only for the purpose of distinguishing one component from other components, and do not limit the order or importance of the components unless otherwise stated. Accordingly, within the scope of the present disclosure, a first component in one embodiment may be referred to as a second component in another embodiment, and similarly, a second component in one embodiment is a first component in another embodiment. It can also be called.
본 개시에 있어서, 서로 구별되는 구성요소들은 각각의 특징을 명확하게 설명하기 위함이며, 구성요소들이 반드시 분리되는 것을 의미하지는 않는다. 즉, 복수의 구성요소가 통합되어 하나의 하드웨어 또는 소프트웨어 단위로 이루어질 수도 있고, 하나의 구성요소가 분산되어 복수의 하드웨어 또는 소프트웨어 단위로 이루어질 수도 있다. 따라서, 별도로 언급하지 않더라도 이와 같이 통합된 또는 분산된 실시예도 본 개시의 범위에 포함된다. In the present disclosure, components that are distinguished from each other are intended to clearly describe each feature, and do not necessarily mean that the components are separated. That is, a plurality of components may be integrated to be formed in one hardware or software unit, or one component may be distributed in a plurality of hardware or software units. Therefore, even if not stated otherwise, such integrated or distributed embodiments are also included in the scope of the present disclosure.
본 개시에 있어서, 다양한 실시예에서 설명하는 구성요소들이 반드시 필수적인 구성요소들을 의미하는 것은 아니며, 일부는 선택적인 구성요소일 수 있다. 따라서, 일 실시예에서 설명하는 구성요소들의 부분집합으로 구성되는 실시예도 본 개시의 범위에 포함된다. 또한, 다양한 실시예에서 설명하는 구성요소들에 추가적으로 다른 구성요소를 포함하는 실시예도 본 개시의 범위에 포함된다. In the present disclosure, the components described in various embodiments do not necessarily mean essential components, and some may be optional components. Accordingly, an embodiment consisting of a subset of components described in an embodiment is also included in the scope of the present disclosure. In addition, embodiments including other elements in addition to the elements described in the various embodiments are included in the scope of the present disclosure.
본 개시는 영상의 부호화 및 복호화에 관한 것으로서, 본 개시에서 사용되는 용어는, 본 개시에서 새롭게 정의되지 않는 한 본 개시가 속한 기술 분야에서 통용되는 통상의 의미를 가질 수 있다. The present disclosure relates to encoding and decoding of an image, and terms used in the present disclosure may have a common meaning commonly used in the technical field to which the present disclosure belongs unless newly defined in the present disclosure.
본 개시에서 "픽처(picture)"는 일반적으로 특정 시간대의 하나의 영상을 나타내는 단위를 의미하며, 슬라이스(slice)/타일(tile)은 픽처의 일부를 구성하는 부호화 단위로서, 하나의 픽처는 하나 이상의 슬라이스/타일로 구성될 수 있다. 또한, 슬라이스/타일은 하나 이상의 CTU(coding tree unit)를 포함할 수 있다. In the present disclosure, a “picture” generally refers to a unit representing one image in a specific time period, and a slice/tile is a coding unit constituting a part of a picture, and one picture is one It may be composed of more than one slice/tile. In addition, a slice/tile may include one or more coding tree units (CTU).
본 개시에서 "픽셀(pixel)" 또는 "펠(pel)"은 하나의 픽처(또는 영상)를 구성하는 최소의 단위를 의미할 수 있다. 또한, 픽셀에 대응하는 용어로서 "샘플(sample)"이 사용될 수 있다. 샘플은 일반적으로 픽셀 또는 픽셀의 값을 나타낼 수 있으며, 루마(luma) 성분의 픽셀/픽셀값만을 나타낼 수도 있고, 크로마(chroma) 성분의 픽셀/픽셀 값만을 나타낼 수도 있다.In the present disclosure, "pixel" or "pel" may mean a minimum unit constituting one picture (or image). Also, as a term corresponding to a pixel, "sample" may be used. A sample may generally represent a pixel or a value of a pixel, may represent only a pixel/pixel value of a luma component, or may represent only a pixel/pixel value of a chroma component.
본 개시에서 "유닛(unit)"은 영상 처리의 기본 단위를 나타낼 수 있다. 유닛은 픽처의 특정 영역 및 해당 영역에 관련된 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 유닛은 경우에 따라서 "샘플 어레이", "블록(block)" 또는 "영역(area)" 등의 용어와 혼용하여 사용될 수 있다. 일반적인 경우, MxN 블록은 M개의 열과 N개의 행으로 이루어진 샘플들(또는 샘플 어레이) 또는 변환 계수(transform coefficient)들의 집합(또는 어레이)을 포함할 수 있다.In the present disclosure, "unit" may represent a basic unit of image processing. The unit may include at least one of a specific area of a picture and information related to the corresponding area. The unit may be used interchangeably with terms such as "sample array", "block", or "area" depending on the case. In general, the MxN block may include samples (or sample arrays) consisting of M columns and N rows, or a set (or array) of transform coefficients.
본 개시에서 "현재 블록"은 "현재 코딩 블록", "현재 코딩 유닛", "부호화 대상 블록", "복호화 대상 블록" 또는 "처리 대상 블록" 중 하나를 의미할 수 있다. 예측이 수행되는 경우, "현재 블록"은 "현재 예측 블록" 또는 "예측 대상 블록"을 의미할 수 있다. 변환(역변환)/양자화(역양자화)가 수행되는 경우, "현재 블록"은 "현재 변환 블록" 또는 "변환 대상 블록"을 의미할 수 있다. 필터링이 수행되는 경우, "현재 블록"은 "필터링 대상 블록"을 의미할 수 있다.In the present disclosure, "current block" may mean one of "current coding block", "current coding unit", "coding object block", "decoding object block", or "processing object block". When prediction is performed, “current block” may mean “current prediction block” or “prediction target block”. When transformation (inverse transformation)/quantization (inverse quantization) is performed, "current block" may mean "current transform block" or "transform target block". When filtering is performed, “current block” may mean “block to be filtered”.
또한, 본 개시에서 "현재 블록"은 크로마 블록이라는 명시적인 기재가 없는 한 루마 성분 블록과 크로마 성분 블록을 모두 포함하는 블록 또는 "현재 블록의 루마 블록"을 의미할 수 있다. 현재 블록의 크로마 블록은 명시적으로 "크로마 블록" 또는 "현재 크로마 블록"과 같이 크로마 블록이라는 명시적인 기재를 포함하여 표현될 수 있다.In addition, in the present disclosure, "current block" may mean a block including both a luma component block and a chroma component block or "a luma block of the current block" unless explicitly stated as a chroma block. The chroma block of the current block may be explicitly expressed by including an explicit description of a chroma block such as a "chroma block" or a "current chroma block".
본 개시에서 "/"와 ","는 "및/또는"으로 해석될 수 있다. 예를 들어, "A/B"와 "A, B"는 "A 및/또는 B"로 해석될 수 있다. 또한, "A/B/C"와 "A, B, C"는 "A, B 및/또는 C 중 적어도 하나"를 의미할 수 있다.In the present disclosure, "/" and "," may be interpreted as "and/or". For example, "A/B" and "A, B" may be interpreted as "A and/or B". In addition, "A/B/C" and "A, B, C" may mean "at least one of A, B and/or C".
본 개시에서 "또는"은 "및/또는"으로 해석될 수 있다. 예를 들어, "A 또는 B"는, 1) "A" 만을 의미하거나 2) "B" 만을 의미하거나, 3) "A 및 B"를 의미할 수 있다. 또는, 본 개시에서 "또는"은 "추가적으로 또는 대체적으로(additionally or alternatively)"를 의미할 수 있다.In the present disclosure, "or" may be interpreted as "and/or". For example, "A or B" may mean 1) only "A", 2) only "B", or 3) "A and B". Or, in the present disclosure, "or" may mean "additionally or alternatively".
비디오 코딩 시스템 개요Video coding system overview
도 1은 본 개시에 따른 비디오 코딩 시스템을 도시한다.1 shows a video coding system according to this disclosure.
일 실시예에 따른 비디오 코딩 시스템은 부호화 장치(10) 및 복호화 장치(20)를 포함할 수 있다. 부호화 장치(10)는 부호화된 비디오(video) 및/또는 영상(image) 정보 또는 데이터를 파일 또는 스트리밍 형태로 디지털 저장매체 또는 네트워크를 통하여 복호화 장치(20)로 전달할 수 있다. A video coding system according to an embodiment may include an encoding device 10 and a decoding device 20. The encoding device 10 may transmit the encoded video and/or image information or data in a file or streaming format to the decoding device 20 through a digital storage medium or a network.
일 실시예예 따른 부호화 장치(10)는 비디오 소스 생성부(11), 부호화부(12), 전송부(13)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따른 복호화 장치(20)는 수신부(21), 복호화부(22) 및 렌더링부(23)를 포함할 수 있다. 상기 부호화부(12)는 비디오/영상 부호화부라고 불릴 수 있고, 상기 복호화부(22)는 비디오/영상 복호화부라고 불릴 수 있다. 전송부(13)는 부호화부(12)에 포함될 수 있다. 수신부(21)는 복호화부(22)에 포함될 수 있다. 렌더링부(23)는 디스플레이부를 포함할 수도 있고, 디스플레이부는 별개의 디바이스 또는 외부 컴포넌트로 구성될 수도 있다. The encoding apparatus 10 according to an embodiment may include a video source generator 11, an encoder 12, and a transmission unit 13. The decoding apparatus 20 according to an embodiment may include a receiving unit 21, a decoding unit 22, and a rendering unit 23. The encoder 12 may be referred to as a video/image encoder, and the decoder 22 may be referred to as a video/image decoder. The transmission unit 13 may be included in the encoding unit 12. The receiving unit 21 may be included in the decoding unit 22. The rendering unit 23 may include a display unit, and the display unit may be configured as a separate device or an external component.
비디오 소스 생성부(11)는 비디오/영상의 캡쳐, 합성 또는 생성 과정 등을 통하여 비디오/영상을 획득할 수 있다. 비디오 소스 생성부(11)는 비디오/영상 캡쳐 디바이스 및/또는 비디오/영상 생성 디바이스를 포함할 수 있다. 비디오/영상 캡쳐 디바이스는 예를 들어, 하나 이상의 카메라, 이전에 캡쳐된 비디오/영상을 포함하는 비디오/영상 아카이브 등을 포함할 수 있다. 비디오/영상 생성 디바이스는 예를 들어 컴퓨터, 타블렛 및 스마트폰 등을 포함할 수 있으며 (전자적으로) 비디오/영상을 생성할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 등을 통하여 가상의 비디오/영상이 생성될 수 있으며, 이 경우 관련 데이터가 생성되는 과정으로 비디오/영상 캡쳐 과정이 갈음될 수 있다.The video source generator 11 may acquire a video/image through a process of capturing, synthesizing, or generating a video/image. The video source generator 11 may include a video/image capturing device and/or a video/image generating device. The video/image capture device may include, for example, one or more cameras, a video/image archive including previously captured video/images, and the like. The video/image generating device may include, for example, a computer, a tablet and a smartphone, and may (electronically) generate a video/image. For example, a virtual video/image may be generated through a computer or the like, and in this case, a video/image capturing process may be substituted as a process of generating related data.
부호화부(12)는 입력 비디오/영상을 부호화할 수 있다. 부호화부(12)는 압축 및 부호화 효율을 위하여 예측, 변환, 양자화 등 일련의 절차를 수행할 수 있다. 부호화부(12)는 부호화된 데이터(부호화된 비디오/영상 정보)를 비트스트림(bitstream) 형태로 출력할 수 있다.The encoder 12 may encode an input video/image. The encoder 12 may perform a series of procedures such as prediction, transformation, and quantization for compression and encoding efficiency. The encoder 12 may output encoded data (coded video/image information) in a bitstream format.
전송부(13)는 비트스트림 형태로 출력된 부호화된 비디오/영상 정보 또는 데이터를 파일 또는 스트리밍 형태로 디지털 저장매체 또는 네트워크를 통하여 복호화 장치(20)의 수신부(21)로 전달할 수 있다. 디지털 저장 매체는 USB, SD, CD, DVD, 블루레이, HDD, SSD 등 다양한 저장 매체를 포함할 수 있다. 전송부(13)는 미리 정해진 파일 포멧을 통하여 미디어 파일을 생성하기 위한 엘리먼트를 포함할 수 있고, 방송/통신 네트워크를 통한 전송을 위한 엘리먼트를 포함할 수 있다. 수신부(21)는 상기 저장매체 또는 네트워크로부터 상기 비트스트림을 추출/수신하여 복호화부(22)로 전달할 수 있다.The transmission unit 13 may transmit the encoded video/image information or data output in the form of a bitstream to the receiving unit 21 of the decoding apparatus 20 through a digital storage medium or a network in a file or streaming form. Digital storage media may include various storage media such as USB, SD, CD, DVD, Blu-ray, HDD, and SSD. The transmission unit 13 may include an element for generating a media file through a predetermined file format, and may include an element for transmission through a broadcast/communication network. The receiving unit 21 may extract/receive the bitstream from the storage medium or network and transmit it to the decoding unit 22.
복호화부(22)는 부호화부(12)의 동작에 대응하는 역양자화, 역변환, 예측 등 일련의 절차를 수행하여 비디오/영상을 복호화할 수 있다. The decoder 22 may decode the video/image by performing a series of procedures such as inverse quantization, inverse transformation, and prediction corresponding to the operation of the encoder 12.
렌더링부(23)는 복호화된 비디오/영상을 렌더링할 수 있다. 렌더링된 비디오/영상은 디스플레이부를 통하여 디스플레이될 수 있다.The rendering unit 23 may render the decoded video/image. The rendered video/image may be displayed through the display unit.
영상 부호화 장치 개요Video encoding device overview
도 2는 본 개시에 따른 실시예가 적용될 수 있는 영상 부호화 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.2 is a diagram schematically illustrating an image encoding apparatus to which an embodiment according to the present disclosure can be applied.
도 2에 도시된 바와 같이, 영상 부호화 장치(100)는 영상 분할부(110), 감산부(115), 변환부(120), 양자화부(130), 역양자화부(140), 역변환부(150), 가산부(155), 필터링부(160), 메모리(170), 인터 예측부(180), 인트라 예측부(185) 및 엔트로피 인코딩부(190)를 포함할 수 있다. 인터 예측부(180) 및 인트라 예측부(185)는 합쳐서 "예측부"라고 지칭될 수 있다. 변환부(120), 양자화부(130), 역양자화부(140), 역변환부(150)는 레지듀얼(residual) 처리부에 포함될 수 있다. 레지듀얼 처리부는 감산부(115)를 더 포함할 수도 있다. As shown in FIG. 2, the image encoding apparatus 100 includes an image segmentation unit 110, a subtraction unit 115, a transform unit 120, a quantization unit 130, an inverse quantization unit 140, and an inverse transform unit ( 150), an addition unit 155, a filtering unit 160, a memory 170, an inter prediction unit 180, an intra prediction unit 185, and an entropy encoding unit 190. The inter prediction unit 180 and the intra prediction unit 185 may be collectively referred to as a “prediction unit”. The transform unit 120, the quantization unit 130, the inverse quantization unit 140, and the inverse transform unit 150 may be included in a residual processing unit. The residual processing unit may further include a subtraction unit 115.
영상 부호화 장치(100)를 구성하는 복수의 구성부들의 전부 또는 적어도 일부는 실시예에 따라 하나의 하드웨어 컴포넌트(예를 들어, 인코더 또는 프로세서)로 구현될 수 있다. 또한 메모리(170)는 DPB(decoded picture buffer)를 포함할 수 있고, 디지털 저장 매체에 의하여 구현될 수 있다. All or at least some of the plurality of constituent units constituting the image encoding apparatus 100 may be implemented as one hardware component (eg, an encoder or a processor) according to embodiments. In addition, the memory 170 may include a decoded picture buffer (DPB), and may be implemented by a digital storage medium.
영상 분할부(110)는 영상 부호화 장치(100)에 입력된 입력 영상(또는, 픽쳐, 프레임)을 하나 이상의 처리 유닛(processing unit)으로 분할할 수 있다. 일 예로, 상기 처리 유닛은 코딩 유닛(coding unit, CU)이라고 불릴 수 있다. 코딩 유닛은 코딩 트리 유닛(coding tree unit, CTU) 또는 최대 코딩 유닛(largest coding unit, LCU)을 QT/BT/TT (Quad-tree/binary-tree/ternary-tree) 구조에 따라 재귀적으로(recursively) 분할함으로써 획득될 수 있다. 예를 들어, 하나의 코딩 유닛은 쿼드 트리 구조, 바이너리 트리 구조 및/또는 터너리 트리 구조를 기반으로 하위(deeper) 뎁스의 복수의 코딩 유닛들로 분할될 수 있다. 코딩 유닛의 분할을 위해, 쿼드 트리 구조가 먼저 적용되고 바이너리 트리 구조 및/또는 터너리 트리 구조가 나중에 적용될 수 있다. 더 이상 분할되지 않는 최종 코딩 유닛을 기반으로 본 개시에 따른 코딩 절차가 수행될 수 있다. 최대 코딩 유닛이 바로 최종 코딩 유닛으로 사용될 수 있고, 최대 코딩 유닛을 분할하여 획득한 하위 뎁스의 코딩 유닛이 최종 코닛 유닛으로 사용될 수도 있다. 여기서 코딩 절차라 함은 후술하는 예측, 변환 및/또는 복원 등의 절차를 포함할 수 있다. 다른 예로, 상기 코딩 절차의 처리 유닛은 예측 유닛(PU: Prediction Unit) 또는 변환 유닛(TU: Transform Unit)일 수 있다. 상기 예측 유닛 및 상기 변환 유닛은 각각 상기 최종 코딩 유닛으로부터 분할 또는 파티셔닝될 수 있다. 상기 예측 유닛은 샘플 예측의 단위일 수 있고, 상기 변환 유닛은 변환 계수를 유도하는 단위 및/또는 변환 계수로부터 레지듀얼 신호(residual signal)를 유도하는 단위일 수 있다. The image dividing unit 110 may divide an input image (or picture, frame) input to the image encoding apparatus 100 into one or more processing units. For example, the processing unit may be referred to as a coding unit (CU). The coding unit is a coding tree unit (CTU) or a largest coding unit (LCU) recursively according to a QT/BT/TT (Quad-tree/binary-tree/ternary-tree) structure ( It can be obtained by dividing recursively. For example, one coding unit may be divided into a plurality of coding units of a deeper depth based on a quad tree structure, a binary tree structure, and/or a ternary tree structure. For the division of the coding unit, a quad tree structure may be applied first, and a binary tree structure and/or a ternary tree structure may be applied later. The coding procedure according to the present disclosure may be performed based on the final coding unit that is no longer divided. The largest coding unit may be directly used as the final coding unit, or a coding unit of a lower depth obtained by dividing the largest coding unit may be used as the final cornet unit. Here, the coding procedure may include a procedure such as prediction, transformation, and/or restoration described later. As another example, the processing unit of the coding procedure may be a prediction unit (PU) or a transform unit (TU). Each of the prediction unit and the transform unit may be divided or partitioned from the final coding unit. The prediction unit may be a unit of sample prediction, and the transform unit may be a unit for inducing a transform coefficient and/or a unit for inducing a residual signal from the transform coefficient.
예측부(인터 예측부(180) 또는 인트라 예측부(185))는 처리 대상 블록(현재 블록)에 대한 예측을 수행하고, 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 포함하는 예측된 블록(predicted block)을 생성할 수 있다. 예측부는 현재 블록 또는 CU 단위로 인트라 예측이 적용되는지 또는 인터 예측이 적용되는지 결정할 수 있다. 예측부는 현재 블록의 예측에 관한 다양한 정보를 생성하여 엔트로피 인코딩부(190)로 전달할 수 있다. 예측에 관한 정보는 엔트로피 인코딩부(190)에서 인코딩되어 비트스트림 형태로 출력될 수 있다. The prediction unit (inter prediction unit 180 or intra prediction unit 185) performs prediction on a block to be processed (current block), and generates a predicted block including prediction samples for the current block. Can be generated. The prediction unit may determine whether intra prediction or inter prediction is applied in units of the current block or CU. The prediction unit may generate various information on prediction of the current block and transmit it to the entropy encoding unit 190. The information on prediction may be encoded by the entropy encoding unit 190 and output in the form of a bitstream.
인트라 예측부(185)는 현재 픽처 내의 샘플들을 참조하여 현재 블록을 예측할 수 있다. 상기 참조되는 샘플들은 인트라 예측 모드 및/또는 인트라 예측 기법에 따라 상기 현재 블록의 주변(neighbor)에 위치할 수 있고, 또는 떨어져서 위치할 수도 있다. 인트라 예측 모드들은 복수의 비방향성 모드와 복수의 방향성 모드를 포함할 수 있다. 비방향성 모드는 예를 들어 DC 모드 및 플래너 모드(Planar 모드)를 포함할 수 있다. 방향성 모드는 예측 방향의 세밀한 정도에 따라, 예를 들어 33개의 방향성 예측 모드 또는 65개의 방향성 예측 모드를 포함할 수 있다. 다만, 이는 예시로서 설정에 따라 그 이상 또는 그 이하의 개수의 방향성 예측 모드들이 사용될 수 있다. 인트라 예측부(185)는 주변 블록에 적용된 예측 모드를 이용하여, 현재 블록에 적용되는 예측 모드를 결정할 수도 있다.The intra prediction unit 185 may predict the current block by referring to samples in the current picture. The referenced samples may be located in a neighborhood of the current block or may be located away from each other according to an intra prediction mode and/or an intra prediction technique. The intra prediction modes may include a plurality of non-directional modes and a plurality of directional modes. The non-directional mode may include, for example, a DC mode and a planar mode (Planar mode). The directional mode may include, for example, 33 directional prediction modes or 65 directional prediction modes, depending on the degree of detail of the prediction direction. However, this is an example, and more or less directional prediction modes may be used depending on the setting. The intra prediction unit 185 may determine a prediction mode applied to the current block by using the prediction mode applied to the neighboring block.
인터 예측부(180)는 참조 픽처 상에서 움직임 벡터에 의해 특정되는 참조 블록(참조 샘플 어레이)을 기반으로, 현재 블록에 대한 예측된 블록을 유도할 수 있다. 이때, 인터 예측 모드에서 전송되는 움직임 정보의 양을 줄이기 위해 주변 블록과 현재 블록 간의 움직임 정보의 상관성에 기반하여 움직임 정보를 블록, 서브블록 또는 샘플 단위로 예측할 수 있다. 상기 움직임 정보는 움직임 벡터 및 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있다. 상기 움직임 정보는 인터 예측 방향(L0 예측, L1 예측, Bi 예측 등) 정보를 더 포함할 수 있다. 인터 예측의 경우, 주변 블록은 현재 픽처 내에 존재하는 공간적 주변 블록(spatial neighboring block)과 참조 픽처에 존재하는 시간적 주변 블록(temporal neighboring block)을 포함할 수 있다. 상기 참조 블록을 포함하는 참조 픽처와 상기 시간적 주변 블록을 포함하는 참조 픽처는 동일할 수도 있고, 서로 다를 수도 있다. 상기 시간적 주변 블록은 동일 위치 참조 블록(collocated reference block), 동일 위치 CU(colCU) 등의 이름으로 불릴 수 있다. 상기 시간적 주변 블록을 포함하는 참조 픽처는 동일 위치 픽처(collocated picture, colPic)라고 불릴 수 있다. 예를 들어, 인터 예측부(180)는 주변 블록들을 기반으로 움직임 정보 후보 리스트를 구성하고, 상기 현재 블록의 움직임 벡터 및/또는 참조 픽처 인덱스를 도출하기 위하여 어떤 후보가 사용되는지를 지시하는 정보를 생성할 수 있다. 다양한 예측 모드를 기반으로 인터 예측이 수행될 수 있으며, 예를 들어 스킵 모드와 머지 모드의 경우에, 인터 예측부(180)는 주변 블록의 움직임 정보를 현재 블록의 움직임 정보로 이용할 수 있다. 스킵 모드의 경우, 머지 모드와 달리 레지듀얼 신호가 전송되지 않을 수 있다. 움직임 정보 예측(motion vector prediction, MVP) 모드의 경우, 주변 블록의 움직임 벡터를 움직임 벡터 예측자(motion vector predictor)로 이용하고, 움직임 벡터 차분(motion vector difference) 및 움직임 벡터 예측자에 대한 지시자(indicator)를 부호화함으로써 현재 블록의 움직임 벡터를 시그널링할 수 있다. 움직임 벡터 차분은 현재 블록의 움직임 벡터와 움직임 벡터 예측자 간의 차이를 의미할 수 있다.The inter prediction unit 180 may derive a predicted block for the current block based on a reference block (reference sample array) specified by a motion vector on the reference picture. In this case, in order to reduce the amount of motion information transmitted in the inter prediction mode, motion information may be predicted in units of blocks, subblocks, or samples based on a correlation between motion information between a neighboring block and a current block. The motion information may include a motion vector and a reference picture index. The motion information may further include inter prediction direction (L0 prediction, L1 prediction, Bi prediction, etc.) information. In the case of inter prediction, the neighboring block may include a spatial neighboring block existing in the current picture and a temporal neighboring block existing in the reference picture. The reference picture including the reference block and the reference picture including the temporal neighboring block may be the same or different from each other. The temporal neighboring block may be referred to as a collocated reference block, a collocated CU (colCU), or the like. A reference picture including the temporal neighboring block may be referred to as a collocated picture (colPic). For example, the inter prediction unit 180 constructs a motion information candidate list based on neighboring blocks, and provides information indicating which candidate is used to derive a motion vector and/or a reference picture index of the current block. Can be generated. Inter prediction may be performed based on various prediction modes. For example, in the case of a skip mode and a merge mode, the inter prediction unit 180 may use motion information of a neighboring block as motion information of a current block. In the case of the skip mode, unlike the merge mode, a residual signal may not be transmitted. In the case of motion vector prediction (MVP) mode, motion vectors of neighboring blocks are used as motion vector predictors, and indicators for motion vector difference and motion vector predictors ( indicator) to signal the motion vector of the current block. The motion vector difference may mean a difference between a motion vector of a current block and a motion vector predictor.
예측부는 후술하는 다양한 예측 방법 및/또는 예측 기법을 기반으로 예측 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 예측부는 현재 블록의 예측을 위해 인트라 예측 또는 인터 예측을 적용할 수 있을 뿐 아니라, 인트라 예측과 인터 예측을 동시에 적용할 수 있다. 현재 블록의 예측을 위해 인트라 예측과 인터 예측을 동시에 적용하는 예측 방법은 combined inter and intra prediction (CIIP)라고 불릴 수 있다. 또한, 예측부는 현재 블록의 예측을 위해 인트라 블록 카피(intra block copy, IBC)를 수행할 수도 있다. 인트라 블록 카피는 예를 들어 SCC(screen content coding) 등과 같이 게임 등의 컨텐츠 영상/동영상 코딩을 위하여 사용될 수 있다. IBC는 현재 블록으로부터 소정의 거리만큼 떨어진 위치의 현재 픽처 내 기복원된 참조 블록을 이용하여 현재 블록을 예측하는 방법이다. IBC가 적용되는 경우, 현재 픽처 내 참조 블록의 위치는 상기 소정의 거리에 해당하는 벡터(블록 벡터)로서 부호화될 수 있다. IBC는 기본적으로 현재 픽처 내에서 예측을 수행하나, 현재 픽처 내에서 참조 블록을 도출하는 점에서, 인터 예측과 유사하게 수행될 수 있다. 즉 IBC는 본 개시에서 설명되는 인터 예측 기법들 중 적어도 하나를 이용할 수 있다.The prediction unit may generate a prediction signal based on various prediction methods and/or prediction techniques to be described later. For example, the prediction unit may apply intra prediction or inter prediction for prediction of the current block, and may simultaneously apply intra prediction and inter prediction. A prediction method in which intra prediction and inter prediction are applied simultaneously for prediction of a current block may be called combined inter and intra prediction (CIIP). Also, the prediction unit may perform intra block copy (IBC) for prediction of the current block. The intra block copy may be used for content image/movie coding such as games, such as, for example, screen content coding (SCC). IBC is a method of predicting a current block by using a reference block in a current picture at a distance from the current block by a predetermined distance. When IBC is applied, the position of the reference block in the current picture may be encoded as a vector (block vector) corresponding to the predetermined distance. IBC basically performs prediction in the current picture, but may be performed similarly to inter prediction in that it derives a reference block in the current picture. That is, the IBC may use at least one of the inter prediction techniques described in this disclosure.
예측부를 통해 생성된 예측 신호는 복원 신호를 생성하기 위해 이용되거나 레지듀얼 신호를 생성하기 위해 이용될 수 있다. 감산부(115)는 입력 영상 신호(원본 블록, 원본 샘플 어레이)로부터 예측부에서 출력된 예측 신호(예측된 블록, 예측 샘플 어레이)를 감산하여 레지듀얼 신호(residual signal, 잔여 블록, 잔여 샘플 어레이)를 생성할 수 있다. 생성된 레지듀얼 신호는 변환부(120)로 전송될 수 있다. The prediction signal generated through the prediction unit may be used to generate a reconstructed signal or may be used to generate a residual signal. The subtraction unit 115 subtracts the prediction signal (predicted block, prediction sample array) output from the prediction unit from the input image signal (original block, original sample array), and subtracts a residual signal (remaining block, residual sample array). ) Can be created. The generated residual signal may be transmitted to the converter 120.
변환부(120)는 레지듀얼 신호에 변환 기법을 적용하여 변환 계수들(transform coefficients)을 생성할 수 있다. 예를 들어, 변환 기법은 DCT(Discrete Cosine Transform), DST(Discrete Sine Transform), KLT(Karhunen-Loeve Transform), GBT(Graph-Based Transform), 또는 CNT(Conditionally Non-linear Transform) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 여기서, GBT는 픽셀 간의 관계 정보를 그래프로 표현한다고 할 때 이 그래프로부터 얻어진 변환을 의미한다. CNT는 이전에 복원된 모든 픽셀(all previously reconstructed pixel)을 이용하여 예측 신호를 생성하고 그에 기반하여 획득되는 변환을 의미한다. 변환 과정은 정사각형의 동일한 크기를 갖는 픽셀 블록에 적용될 수도 있고, 정사각형이 아닌 가변 크기의 블록에도 적용될 수 있다.The transform unit 120 may generate transform coefficients by applying a transform technique to the residual signal. For example, the transformation technique uses at least one of DCT (Discrete Cosine Transform), DST (Discrete Sine Transform), KLT (Karhunen-Loeve Transform), GBT (Graph-Based Transform), or CNT (Conditionally Non-linear Transform). Can include. Here, GBT refers to the transformation obtained from this graph when the relationship information between pixels is expressed in a graph. CNT refers to a transformation obtained based on generating a prediction signal using all previously reconstructed pixels. The conversion process may be applied to a block of pixels having the same size of a square, or may be applied to a block of a variable size other than a square.
양자화부(130)는 변환 계수들을 양자화하여 엔트로피 인코딩부(190)로 전송할 수 있다. 엔트로피 인코딩부(190)는 양자화된 신호(양자화된 변환 계수들에 관한 정보)를 인코딩하여 비트스트림으로 출력할 수 있다. 상기 양자화된 변환 계수들에 관한 정보는 레지듀얼 정보라고 불릴 수 있다. 양자화부(130)는 계수 스캔 순서(scan order)를 기반으로 블록 형태의 양자화된 변환 계수들을 1차원 벡터 형태로 재정렬할 수 있고, 상기 1차원 벡터 형태의 양자화된 변환 계수들을 기반으로 상기 양자화된 변환 계수들에 관한 정보를 생성할 수도 있다. The quantization unit 130 may quantize the transform coefficients and transmit the quantization to the entropy encoding unit 190. The entropy encoding unit 190 may encode a quantized signal (information on quantized transform coefficients) and output it as a bitstream. The information on the quantized transform coefficients may be called residual information. The quantization unit 130 may rearrange the quantized transform coefficients in the form of a block into a one-dimensional vector form based on a coefficient scan order, and the quantized transform coefficients in the form of the one-dimensional vector It is also possible to generate information about transform coefficients.
엔트로피 인코딩부(190)는 예를 들어 지수 골롬(exponential Golomb), CAVLC(context-adaptive variable length coding), CABAC(context-adaptive binary arithmetic coding) 등과 같은 다양한 인코딩 방법을 수행할 수 있다. 엔트로피 인코딩부(190)는 양자화된 변환 계수들 외 비디오/이미지 복원에 필요한 정보들(예컨대 신택스 요소들(syntax elements)의 값 등)을 함께 또는 별도로 인코딩할 수도 있다. 인코딩된 정보(ex. 인코딩된 비디오/영상 정보)는 비트스트림 형태로 NAL(network abstraction layer) 유닛 단위로 전송 또는 저장될 수 있다. 상기 비디오/영상 정보는 어댑테이션 파라미터 세트(APS), 픽처 파라미터 세트(PPS), 시퀀스 파라미터 세트(SPS) 또는 비디오 파라미터 세트(VPS) 등 다양한 파라미터 세트에 관한 정보를 더 포함할 수 있다. 또한 상기 비디오/영상 정보는 일반 제한 정보(general constraint information)를 더 포함할 수 있다. 본 개시에서 언급된 시그널링 정보, 전송되는 정보 및/또는 신택스 요소들은 상술한 인코딩 절차를 통하여 인코딩되어 상기 비트스트림에 포함될 수 있다. The entropy encoding unit 190 may perform various encoding methods such as exponential Golomb, context-adaptive variable length coding (CAVLC), and context-adaptive binary arithmetic coding (CABAC). The entropy encoding unit 190 may encode together or separately information necessary for video/image restoration (eg, values of syntax elements) in addition to quantized transform coefficients. The encoded information (eg, encoded video/video information) may be transmitted or stored in a bitstream format in units of network abstraction layer (NAL) units. The video/video information may further include information on various parameter sets, such as an adaptation parameter set (APS), a picture parameter set (PPS), a sequence parameter set (SPS), or a video parameter set (VPS). In addition, the video/video information may further include general constraint information. The signaling information, transmitted information, and/or syntax elements mentioned in the present disclosure may be encoded through the above-described encoding procedure and included in the bitstream.
상기 비트스트림은 네트워크를 통하여 전송될 수 있고, 또는 디지털 저장매체에 저장될 수 있다. 여기서 네트워크는 방송망 및/또는 통신망 등을 포함할 수 있고, 디지털 저장매체는 USB, SD, CD, DVD, 블루레이, HDD, SSD 등 다양한 저장매체를 포함할 수 있다. 엔트로피 인코딩부(190)로부터 출력된 신호를 전송하는 전송부(미도시) 및/또는 저장하는 저장부(미도시)가 영상 부호화 장치(100)의 내/외부 엘리먼트로서 구비될 수 있고, 또는 전송부는 엔트로피 인코딩부(190)의 구성요소로서 구비될 수도 있다.The bitstream may be transmitted through a network or may be stored in a digital storage medium. Here, the network may include a broadcasting network and/or a communication network, and the digital storage medium may include various storage media such as USB, SD, CD, DVD, Blu-ray, HDD, and SSD. A transmission unit (not shown) for transmitting the signal output from the entropy encoding unit 190 and/or a storage unit (not shown) for storing may be provided as an inner/outer element of the image encoding apparatus 100, or transmission The unit may be provided as a component of the entropy encoding unit 190.
양자화부(130)로부터 출력된 양자화된 변환 계수들은 레지듀얼 신호를 생성하기 위해 이용될 수 있다. 예를 들어, 양자화된 변환 계수들에 역양자화부(140) 및 역변환부(150)를 통해 역양자화 및 역변환을 적용함으로써 레지듀얼 신호(레지듀얼 블록 or 레지듀얼 샘플들)를 복원할 수 있다. The quantized transform coefficients output from the quantization unit 130 may be used to generate a residual signal. For example, a residual signal (residual block or residual samples) may be restored by applying inverse quantization and inverse transform to the quantized transform coefficients through the inverse quantization unit 140 and the inverse transform unit 150.
가산부(155)는 복원된 레지듀얼 신호를 인터 예측부(180) 또는 인트라 예측부(185)로부터 출력된 예측 신호에 더함으로써 복원(reconstructed) 신호(복원 픽처, 복원 블록, 복원 샘플 어레이)를 생성할 수 있다. 스킵 모드가 적용된 경우와 같이 처리 대상 블록에 대한 레지듀얼이 없는 경우, 예측된 블록이 복원 블록으로 사용될 수 있다. 가산부(155)는 복원부 또는 복원 블록 생성부라고 불릴 수 있다. 생성된 복원 신호는 현재 픽처 내 다음 처리 대상 블록의 인트라 예측을 위하여 사용될 수 있고, 후술하는 바와 같이 필터링을 거쳐서 다음 픽처의 인터 예측을 위하여 사용될 수도 있다. The addition unit 155 adds the reconstructed residual signal to the prediction signal output from the inter prediction unit 180 or the intra prediction unit 185 to obtain a reconstructed signal (a reconstructed picture, a reconstructed block, and a reconstructed sample array). Can be generated. When there is no residual for a block to be processed, such as when the skip mode is applied, the predicted block may be used as a reconstructed block. The addition unit 155 may be referred to as a restoration unit or a restoration block generation unit. The generated reconstructed signal may be used for intra prediction of the next processing target block in the current picture, and may be used for inter prediction of the next picture through filtering as described later.
필터링부(160)는 복원 신호에 필터링을 적용하여 주관적/객관적 화질을 향상시킬 수 있다. 예를 들어 필터링부(160)는 복원 픽처에 다양한 필터링 방법을 적용하여 수정된(modified) 복원 픽처를 생성할 수 있고, 상기 수정된 복원 픽처를 메모리(170), 구체적으로 메모리(170)의 DPB에 저장할 수 있다. 상기 다양한 필터링 방법은 예를 들어, 디블록킹 필터링, 샘플 적응적 오프셋(sample adaptive offset), 적응적 루프 필터(adaptive loop filter), 양방향 필터(bilateral filter) 등을 포함할 수 있다. 필터링부(160)는 각 필터링 방법에 대한 설명에서 후술하는 바와 같이 필터링에 관한 다양한 정보를 생성하여 엔트로피 인코딩부(190)로 전달할 수 있다. 필터링에 관한 정보는 엔트로피 인코딩부(190)에서 인코딩되어 비트스트림 형태로 출력될 수 있다. The filtering unit 160 may apply filtering to the reconstructed signal to improve subjective/objective image quality. For example, the filtering unit 160 may generate a modified reconstructed picture by applying various filtering methods to the reconstructed picture, and the modified reconstructed picture may be converted to the memory 170, specifically, the DPB of the memory 170. Can be saved on. The various filtering methods may include, for example, deblocking filtering, sample adaptive offset, adaptive loop filter, bilateral filter, and the like. The filtering unit 160 may generate a variety of filtering information and transmit it to the entropy encoding unit 190 as described later in the description of each filtering method. The filtering information may be encoded by the entropy encoding unit 190 and output in the form of a bitstream.
메모리(170)에 전송된 수정된 복원 픽처는 인터 예측부(180)에서 참조 픽처로 사용될 수 있다. 영상 부호화 장치(100)는 이를 통하여 인터 예측이 적용되는 경우, 영상 부호화 장치(100)와 영상 복호화 장치에서의 예측 미스매치를 피할 수 있고, 부호화 효율도 향상시킬 수 있다. The modified reconstructed picture transmitted to the memory 170 may be used as a reference picture in the inter prediction unit 180. When inter prediction is applied through this, the image encoding apparatus 100 may avoid prediction mismatch between the image encoding apparatus 100 and the image decoding apparatus, and may improve encoding efficiency.
메모리(170) 내 DPB는 인터 예측부(180)에서의 참조 픽처로 사용하기 위해 수정된 복원 픽처를 저장할 수 있다. 메모리(170)는 현재 픽처 내 움직임 정보가 도출된(또는 인코딩된) 블록의 움직임 정보 및/또는 이미 복원된 픽처 내 블록들의 움직임 정보를 저장할 수 있다. 상기 저장된 움직임 정보는 공간적 주변 블록의 움직임 정보 또는 시간적 주변 블록의 움직임 정보로 활용하기 위하여 인터 예측부(180)에 전달될 수 있다. 메모리(170)는 현재 픽처 내 복원된 블록들의 복원 샘플들을 저장할 수 있고, 인트라 예측부(185)에 전달할 수 있다.The DPB in the memory 170 may store a reconstructed picture modified to be used as a reference picture in the inter prediction unit 180. The memory 170 may store motion information of a block from which motion information in a current picture is derived (or encoded) and/or motion information of blocks in a picture that have already been reconstructed. The stored motion information may be transmitted to the inter prediction unit 180 to be used as motion information of spatial neighboring blocks or motion information of temporal neighboring blocks. The memory 170 may store reconstructed samples of reconstructed blocks in the current picture, and may transmit the reconstructed samples to the intra prediction unit 185.
영상 복호화 장치 개요Overview of video decoding device
도 3은 본 개시에 따른 실시예가 적용될 수 있는 영상 복호화 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.3 is a diagram schematically illustrating an image decoding apparatus to which an embodiment according to the present disclosure can be applied.
도 3에 도시된 바와 같이, 영상 복호화 장치(200)는 엔트로피 디코딩부(210), 역양자화부(220), 역변환부(230), 가산부(235), 필터링부(240), 메모리(250), 인터 예측부(260) 및 인트라 예측부(265)를 포함하여 구성될 수 있다. 인터 예측부(260) 및 인트라 예측부(265)를 합쳐서 "예측부"라고 지칭될 수 있다. 역양자화부(220), 역변환부(230)는 레지듀얼 처리부에 포함될 수 있다. As shown in FIG. 3, the image decoding apparatus 200 includes an entropy decoding unit 210, an inverse quantization unit 220, an inverse transform unit 230, an addition unit 235, a filtering unit 240, and a memory 250. ), an inter prediction unit 260 and an intra prediction unit 265 may be included. The inter prediction unit 260 and the intra prediction unit 265 may be collectively referred to as a “prediction unit”. The inverse quantization unit 220 and the inverse transform unit 230 may be included in the residual processing unit.
영상 복호화 장치(200)를 구성하는 복수의 구성부들의 전부 또는 적어도 일부는 실시예에 따라 하나의 하드웨어 컴포넌트(예를 들어 디코더 또는 프로세서)로 구현될 수 있다. 또한 메모리(170)는 DPB를 포함할 수 있고, 디지털 저장 매체에 의하여 구현될 수 있다. All or at least some of the plurality of constituent units constituting the image decoding apparatus 200 may be implemented as one hardware component (eg, a decoder or a processor) according to embodiments. Also, the memory 170 may include a DPB and may be implemented by a digital storage medium.
비디오/영상 정보를 포함하는 비트스트림을 수신한 영상 복호화 장치(200)는 도 2의 영상 부호화 장치(100)에서 수행된 프로세스에 대응하는 프로세스를 수행하여 영상을 복원할 수 있다. 예를 들어, 영상 복호화 장치(200)는 영상 부호화 장치에서 적용된 처리 유닛을 이용하여 디코딩을 수행할 수 있다. 따라서 디코딩의 처리 유닛은 예를 들어 코딩 유닛일 수 있다. 코딩 유닛은 코딩 트리 유닛이거나 또는 최대 코딩 유닛을 분할하여 획득될 수 있다. 그리고, 영상 복호화 장치(200)를 통해 디코딩 및 출력된 복원 영상 신호는 재생 장치(미도시)를 통해 재생될 수 있다.The image decoding apparatus 200 receiving a bitstream including video/image information may reconstruct an image by performing a process corresponding to the process performed by the image encoding apparatus 100 of FIG. 2. For example, the image decoding apparatus 200 may perform decoding using a processing unit applied in the image encoding apparatus. Thus, the processing unit of decoding may be, for example, a coding unit. The coding unit may be a coding tree unit or may be obtained by dividing the largest coding unit. In addition, the reconstructed image signal decoded and output through the image decoding apparatus 200 may be reproduced through a reproduction device (not shown).
영상 복호화 장치(200)는 도 2의 영상 부호화 장치로부터 출력된 신호를 비트스트림 형태로 수신할 수 있다. 수신된 신호는 엔트로피 디코딩부(210)를 통해 디코딩될 수 있다. 예를 들어, 엔트로피 디코딩부(210)는 상기 비트스트림을 파싱하여 영상 복원(또는 픽처 복원)에 필요한 정보(예컨대, 비디오/영상 정보)를 도출할 수 있다. 상기 비디오/영상 정보는 어댑테이션 파라미터 세트(APS), 픽처 파라미터 세트(PPS), 시퀀스 파라미터 세트(SPS) 또는 비디오 파라미터 세트(VPS) 등 다양한 파라미터 세트에 관한 정보를 더 포함할 수 있다. 또한 상기 비디오/영상 정보는 일반 제한 정보(general constraint information)를 더 포함할 수 있다. 영상 복호화 장치는 영상을 디코딩하기 위해 상기 파라미터 세트에 관한 정보 및/또는 상기 일반 제한 정보를 추가적으로 이용할 수 있다. 본 개시에서 언급된 시그널링 정보, 수신되는 정보 및/또는 신택스 요소들은 상기 디코딩 절차를 통하여 디코딩됨으로써 상기 비트스트림으로부터 획득될 수 있다. 예컨대, 엔트로피 디코딩부(210)는 지수 골롬 부호화, CAVLC 또는 CABAC 등의 코딩 방법을 기초로 비트스트림 내 정보를 디코딩하고, 영상 복원에 필요한 신택스 엘리먼트의 값, 레지듀얼에 관한 변환 계수의 양자화된 값들을 출력할 수 있다. 보다 상세하게, CABAC 엔트로피 디코딩 방법은, 비트스트림에서 각 구문 요소에 해당하는 빈을 수신하고, 디코딩 대상 구문 요소 정보와 주변 블록 및 디코딩 대상 블록의 디코딩 정보 혹은 이전 단계에서 디코딩된 심볼/빈의 정보를 이용하여 문맥(context) 모델을 결정하고, 결정된 문맥 모델에 따라 빈(bin)의 발생 확률을 예측하여 빈의 산술 디코딩(arithmetic decoding)을 수행하여 각 구문 요소의 값에 해당하는 심볼을 생성할 수 있다. 이때, CABAC 엔트로피 디코딩 방법은 문맥 모델 결정 후 다음 심볼/빈의 문맥 모델을 위해 디코딩된 심볼/빈의 정보를 이용하여 문맥 모델을 업데이트할 수 있다. 엔트로피 디코딩부(210)에서 디코딩된 정보 중 예측에 관한 정보는 예측부(인터 예측부(260) 및 인트라 예측부(265))로 제공되고, 엔트로피 디코딩부(210)에서 엔트로피 디코딩이 수행된 레지듀얼 값, 즉 양자화된 변환 계수들 및 관련 파라미터 정보는 역양자화부(220)로 입력될 수 있다. 또한, 엔트로피 디코딩부(210)에서 디코딩된 정보 중 필터링에 관한 정보는 필터링부(240)로 제공될 수 있다. 한편, 영상 부호화 장치로부터 출력된 신호를 수신하는 수신부(미도시)가 영상 복호화 장치(200)의 내/외부 엘리먼트로서 추가적으로 구비될 수 있고, 또는 수신부는 엔트로피 디코딩부(210)의 구성요소로서 구비될 수도 있다. The image decoding apparatus 200 may receive a signal output from the image encoding apparatus of FIG. 2 in the form of a bitstream. The received signal may be decoded through the entropy decoding unit 210. For example, the entropy decoding unit 210 may parse the bitstream to derive information (eg, video/video information) necessary for image restoration (or picture restoration). The video/video information may further include information on various parameter sets, such as an adaptation parameter set (APS), a picture parameter set (PPS), a sequence parameter set (SPS), or a video parameter set (VPS). In addition, the video/video information may further include general constraint information. The image decoding apparatus may additionally use information on the parameter set and/or the general restriction information to decode an image. The signaling information, received information and/or syntax elements mentioned in the present disclosure may be obtained from the bitstream by being decoded through the decoding procedure. For example, the entropy decoding unit 210 decodes information in the bitstream based on a coding method such as exponential Golomb coding, CAVLC, or CABAC, and a value of a syntax element required for image restoration, a quantized value of a transform coefficient related to a residual Can be printed. In more detail, the CABAC entropy decoding method receives a bin corresponding to each syntax element in a bitstream, and includes information on the syntax element to be decoded, information on decoding information of a neighboring block and a block to be decoded, or information on a symbol/bin decoded in a previous step The context model is determined by using and, according to the determined context model, the probability of occurrence of bins is predicted to perform arithmetic decoding of bins to generate symbols corresponding to the values of each syntax element. I can. In this case, the CABAC entropy decoding method may update the context model using information of the decoded symbol/bin for the context model of the next symbol/bin after the context model is determined. Among the information decoded by the entropy decoding unit 210, information on prediction is provided to the prediction unit (inter prediction unit 260 and intra prediction unit 265), and the register on which entropy decoding is performed by the entropy decoding unit 210 Dual values, that is, quantized transform coefficients and related parameter information may be input to the inverse quantization unit 220. In addition, information about filtering among information decoded by the entropy decoding unit 210 may be provided to the filtering unit 240. Meanwhile, a receiving unit (not shown) for receiving a signal output from the image encoding device may be additionally provided as an inner/outer element of the image decoding device 200, or the receiving unit is provided as a component of the entropy decoding unit 210 It could be.
한편, 본 개시에 따른 영상 복호화 장치는 비디오/영상/픽처 복호화 장치라고 불릴 수 있다. 상기 영상 복호화 장치는 정보 디코더(비디오/영상/픽처 정보 디코더) 및/또는 샘플 디코더(비디오/영상/픽처 샘플 디코더)를 포함할 수도 있다. 상기 정보 디코더는 엔트로피 디코딩부(210)를 포함할 수 있고, 상기 샘플 디코더는 역양자화부(220), 역변환부(230), 가산부(235), 필터링부(240), 메모리(250), 인터 예측부(260) 및 인트라 예측부(265) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.Meanwhile, the video decoding apparatus according to the present disclosure may be referred to as a video/video/picture decoding apparatus. The video decoding apparatus may include an information decoder (video/video/picture information decoder) and/or a sample decoder (video/video/picture sample decoder). The information decoder may include an entropy decoding unit 210, and the sample decoder includes an inverse quantization unit 220, an inverse transform unit 230, an addition unit 235, a filtering unit 240, a memory 250, It may include at least one of the inter prediction unit 260 and the intra prediction unit 265.
역양자화부(220)에서는 양자화된 변환 계수들을 역양자화하여 변환 계수들을 출력할 수 있다. 역양자화부(220)는 양자화된 변환 계수들을 2차원의 블록 형태로 재정렬할 수 있다. 이 경우 상기 재정렬은 영상 부호화 장치에서 수행된 계수 스캔 순서에 기반하여 수행될 수 있다. 역양자화부(220)는 양자화 파라미터(예를 들어 양자화 스텝 사이즈 정보)를 이용하여 양자화된 변환 계수들에 대한 역양자화를 수행하고, 변환 계수들(transform coefficient)을 획득할 수 있다. The inverse quantization unit 220 may inverse quantize the quantized transform coefficients and output transform coefficients. The inverse quantization unit 220 may rearrange the quantized transform coefficients into a two-dimensional block shape. In this case, the rearrangement may be performed based on a coefficient scan order performed by the image encoding apparatus. The inverse quantization unit 220 may perform inverse quantization on quantized transform coefficients by using a quantization parameter (eg, quantization step size information) and obtain transform coefficients.
역변환부(230)에서는 변환 계수들를 역변환하여 레지듀얼 신호(레지듀얼 블록, 레지듀얼 샘플 어레이)를 획득할 수 있다. The inverse transform unit 230 may inversely transform transform coefficients to obtain a residual signal (residual block, residual sample array).
예측부는 현재 블록에 대한 예측을 수행하고, 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 포함하는 예측된 블록(predicted block)을 생성할 수 있다. 예측부는 엔트로피 디코딩부(210)로부터 출력된 상기 예측에 관한 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 인트라 예측이 적용되는지 또는 인터 예측이 적용되는지 결정할 수 있고, 구체적인 인트라/인터 예측 모드(예측 기법)를 결정할 수 있다. The prediction unit may perform prediction on the current block and generate a predicted block including prediction samples for the current block. The prediction unit may determine whether intra prediction or inter prediction is applied to the current block based on the prediction information output from the entropy decoding unit 210, and determine a specific intra/inter prediction mode (prediction technique). I can.
예측부가 후술하는 다양한 예측 방법(기법)을 기반으로 예측 신호를 생성할 수 있음은 영상 부호화 장치(100)의 예측부에 대한 설명에서 언급된 바와 동일하다. It is the same as described in the description of the prediction unit of the video encoding apparatus 100 that the prediction unit can generate the prediction signal based on various prediction methods (techniques) described later.
인트라 예측부(265)는 현재 픽처 내의 샘플들을 참조하여 현재 블록을 예측할 수 있다. 인트라 예측부(185)에 대한 설명은 인트라 예측부(265)에 대해서도 동일하게 적용될 수 있다.The intra prediction unit 265 may predict the current block by referring to samples in the current picture. The description of the intra prediction unit 185 may be equally applied to the intra prediction unit 265.
인터 예측부(260)는 참조 픽처 상에서 움직임 벡터에 의해 특정되는 참조 블록(참조 샘플 어레이)을 기반으로, 현재 블록에 대한 예측된 블록을 유도할 수 있다. 이때, 인터 예측 모드에서 전송되는 움직임 정보의 양을 줄이기 위해 주변 블록과 현재 블록 간의 움직임 정보의 상관성에 기반하여 움직임 정보를 블록, 서브블록 또는 샘플 단위로 예측할 수 있다. 상기 움직임 정보는 움직임 벡터 및 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있다. 상기 움직임 정보는 인터 예측 방향(L0 예측, L1 예측, Bi 예측 등) 정보를 더 포함할 수 있다. 인터 예측의 경우에, 주변 블록은 현재 픽처 내에 존재하는 공간적 주변 블록(spatial neighboring block)과 참조 픽처에 존재하는 시간적 주변 블록(temporal neighboring block)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 인터 예측부(260)는 주변 블록들을 기반으로 움직임 정보 후보 리스트를 구성하고, 수신한 후보 선택 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 움직임 벡터 및/또는 참조 픽처 인덱스를 도출할 수 있다. 다양한 예측 모드(기법)를 기반으로 인터 예측이 수행될 수 있으며, 상기 예측에 관한 정보는 상기 현재 블록에 대한 인터 예측의 모드(기법)를 지시하는 정보를 포함할 수 있다. The inter prediction unit 260 may derive a predicted block for the current block based on a reference block (reference sample array) specified by a motion vector on the reference picture. In this case, in order to reduce the amount of motion information transmitted in the inter prediction mode, motion information may be predicted in units of blocks, subblocks, or samples based on a correlation between motion information between a neighboring block and a current block. The motion information may include a motion vector and a reference picture index. The motion information may further include inter prediction direction (L0 prediction, L1 prediction, Bi prediction, etc.) information. In the case of inter prediction, the neighboring block may include a spatial neighboring block existing in the current picture and a temporal neighboring block existing in the reference picture. For example, the inter prediction unit 260 may construct a motion information candidate list based on neighboring blocks, and derive a motion vector and/or a reference picture index of the current block based on the received candidate selection information. Inter prediction may be performed based on various prediction modes (techniques), and the information about the prediction may include information indicating a mode (technique) of inter prediction for the current block.
가산부(235)는 획득된 레지듀얼 신호를 예측부(인터 예측부(260) 및/또는 인트라 예측부(265) 포함)로부터 출력된 예측 신호(예측된 블록, 예측 샘플 어레이)에 더함으로써 복원 신호(복원 픽처, 복원 블록, 복원 샘플 어레이)를 생성할 수 있다. 스킵 모드가 적용된 경우와 같이 처리 대상 블록에 대한 레지듀얼이 없는 경우, 예측된 블록이 복원 블록으로 사용될 수 있다. 가산부(155)에 대한 설명은 가산부(235)에 대해서도 동일하게 적용될 수 있다. 가산부(235)는 복원부 또는 복원 블록 생성부라고 불릴 수 있다. 생성된 복원 신호는 현재 픽처 내 다음 처리 대상 블록의 인트라 예측을 위하여 사용될 수 있고, 후술하는 바와 같이 필터링을 거쳐서 다음 픽처의 인터 예측을 위하여 사용될 수도 있다.The addition unit 235 is reconstructed by adding the obtained residual signal to the prediction signal (predicted block, prediction sample array) output from the prediction unit (including the inter prediction unit 260 and/or the intra prediction unit 265). Signals (restored pictures, reconstructed blocks, reconstructed sample arrays) can be generated. When there is no residual for a block to be processed, such as when the skip mode is applied, the predicted block may be used as a reconstructed block. The description of the addition unit 155 may be equally applied to the addition unit 235. The addition unit 235 may be referred to as a restoration unit or a restoration block generation unit. The generated reconstructed signal may be used for intra prediction of the next processing target block in the current picture, and may be used for inter prediction of the next picture through filtering as described later.
필터링부(240)는 복원 신호에 필터링을 적용하여 주관적/객관적 화질을 향상시킬 수 있다. 예를 들어 필터링부(240)는 복원 픽처에 다양한 필터링 방법을 적용하여 수정된(modified) 복원 픽처를 생성할 수 있고, 상기 수정된 복원 픽처를 메모리(250), 구체적으로 메모리(250)의 DPB에 저장할 수 있다. 상기 다양한 필터링 방법은 예를 들어, 디블록킹 필터링, 샘플 적응적 오프셋(sample adaptive offset), 적응적 루프 필터(adaptive loop filter), 양방향 필터(bilateral filter) 등을 포함할 수 있다. The filtering unit 240 may apply filtering to the reconstructed signal to improve subjective/objective image quality. For example, the filtering unit 240 may generate a modified reconstructed picture by applying various filtering methods to the reconstructed picture, and the modified reconstructed picture may be converted to the memory 250, specifically the DPB of the memory 250. Can be saved on. The various filtering methods may include, for example, deblocking filtering, sample adaptive offset, adaptive loop filter, bilateral filter, and the like.
메모리(250)의 DPB에 저장된 (수정된) 복원 픽처는 인터 예측부(260)에서 참조 픽처로 사용될 수 있다. 메모리(250)는 현재 픽처 내 움직임 정보가 도출된(또는 디코딩된) 블록의 움직임 정보 및/또는 이미 복원된 픽처 내 블록들의 움직임 정보를 저장할 수 있다. 상기 저장된 움직임 정보는 공간적 주변 블록의 움직임 정보 또는 시간적 주변 블록의 움직임 정보로 활용하기 위하여 인터 예측부(260)에 전달할 수 있다. 메모리(250)는 현재 픽처 내 복원된 블록들의 복원 샘플들을 저장할 수 있고, 인트라 예측부(265)에 전달할 수 있다.The (modified) reconstructed picture stored in the DPB of the memory 250 may be used as a reference picture in the inter prediction unit 260. The memory 250 may store motion information of a block from which motion information in a current picture is derived (or decoded) and/or motion information of blocks in a picture that have already been reconstructed. The stored motion information may be transmitted to the inter prediction unit 260 to be used as motion information of a spatial neighboring block or motion information of a temporal neighboring block. The memory 250 may store reconstructed samples of reconstructed blocks in the current picture, and may be transmitted to the intra prediction unit 265.
본 명세서에서, 영상 부호화 장치(100)의 필터링부(160), 인터 예측부(180) 및 인트라 예측부(185)에서 설명된 실시예들은 각각 영상 복호화 장치(200)의 필터링부(240), 인터 예측부(260) 및 인트라 예측부(265)에도 동일 또는 대응되도록 적용될 수 있다.In this specification, embodiments described in the filtering unit 160, the inter prediction unit 180, and the intra prediction unit 185 of the image encoding apparatus 100 are respectively the filtering unit 240 of the image decoding apparatus 200, The same or corresponding to the inter prediction unit 260 and the intra prediction unit 265 may be applied.
CTU의 분할 개요Overview of the division of CTU
전술한 바와 같이, 코딩 유닛은 코딩 트리 유닛(CTU) 또는 최대 코딩 유닛(LCU)을 QT/BT/TT (Quad-tree/binary-tree/ternary-tree) 구조에 따라 재귀적으로 분할함으로써 획득될 수 있다. 예컨대, CTU는 먼저 쿼드트리 구조로 분할될 수 있다. 이후 쿼드트리 구조의 리프 노드들은 멀티타입 트리 구조에 의하여 더 분할될 수 있다. As described above, the coding unit is obtained by recursively dividing a coding tree unit (CTU) or a maximum coding unit (LCU) according to a QT/BT/TT (Quad-tree/binary-tree/ternary-tree) structure. I can. For example, the CTU may be first divided into a quadtree structure. Thereafter, leaf nodes of a quadtree structure may be further divided by a multitype tree structure.
쿼드트리에 따른 분할은 현재 CU(또는 CTU)를 4등분하는 분할을 의미한다. 쿼드트리에 따른 분할에 의해, 현재 CU는 동일한 너비와 동일한 높이를 갖는 4개의 CU로 분할될 수 있다. 현재 CU가 더 이상 쿼드트리 구조로 분할되지 않는 경우, 현재 CU는 쿼드트리 구조의 리프 노드에 해당한다. 쿼드트리 구조의 리프 노드에 해당하는 CU는 더 이상 분할되지 않고 전술한 최종 코딩 유닛으로 사용될 수 있다. 또는, 쿼드트리 구조의 리프 노드에 해당하는 CU는 멀티타입 트리 구조에 의하여 더 분할될 수 있다. The division according to the quadtree means division in which the current CU (or CTU) is divided into four. By partitioning according to the quadtree, the current CU can be divided into four CUs having the same width and the same height. When the current CU is no longer divided into a quadtree structure, the current CU corresponds to a leaf node of the quadtree structure. The CU corresponding to the leaf node of the quadtree structure is no longer divided and may be used as the above-described final coding unit. Alternatively, a CU corresponding to a leaf node of a quadtree structure may be further divided by a multitype tree structure.
도 4는 멀티타입 트리 구조에 따른 블록의 분할 타입을 도시한 도면이다. 멀티타입 트리 구조에 따른 분할은 바이너리 트리 구조에 따른 2개의 분할과 터너리 트리 구조에 따른 2개의 분할을 포함할 수 있다. 4 is a diagram showing a block division type according to a multi-type tree structure. The division according to the multi-type tree structure may include two divisions according to a binary tree structure and two divisions according to a ternary tree structure.
바이너리 트리 구조에 따른 2개의 분할은 수직 바이너리 분할(vertical binary splitting, SPLIT_BT_VER)과 수평 바이너리 분할(horizontal binary splitting, SPLIT_BT_HOR)을 포함할 수 있다. 수직 바이너리 분할(SPLIT_BT_VER)은 현재 CU를 수직 방향으로 2등분하는 분할을 의미한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 수직 바이너리 분할에 의해 현재 CU의 높이와 동일한 높이를 갖고 현재 CU의 너비의 절반의 너비를 갖는 2개의 CU가 생성될 수 있다. 수평 바이너리 분할(SPLIT_BT_HOR)은 현재 CU를 수평 방향으로 2등분하는 분할을 의미한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 수평 바이너리 분할에 의해 현재 CU의 높이의 절반의 높이를 갖고 현재 CU의 너비와 동일한 너비를 갖는 2개의 CU가 생성될 수 있다.The two divisions according to the binary tree structure may include vertical binary splitting (SPLIT_BT_VER) and horizontal binary splitting (SPLIT_BT_HOR). The vertical binary division (SPLIT_BT_VER) means division in which the current CU is divided into two in the vertical direction. As shown in FIG. 4, two CUs having a height equal to the height of the current CU and a width of half the width of the current CU may be generated by vertical binary division. The horizontal binary division (SPLIT_BT_HOR) means division in which the current CU is divided into two in the horizontal direction. As shown in FIG. 4, two CUs having a height of half the height of the current CU and a width equal to the width of the current CU may be generated by horizontal binary division.
터너리 트리 구조에 따른 2개의 분할은 수직 터너리 분할(vertical ternary splitting, SPLIT_TT_VER)과 수평 터너리 분할(hotizontal ternary splitting, SPLIT_TT_HOR)을 포함할 수 있다. 수직 터너리 분할(SPLIT_TT_VER)은 현재 CU를 수직 방향으로 1:2:1의 비율로 분할한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 수직 터너리 분할에 의해 현재 CU의 높이와 동일한 높이를 갖고 현재 CU의 너비의 1/4의 너비를 갖는 2개의 CU와 현재 CU의 높이와 동일한 높이를 갖고 현재 CU의 너비의 절반의 너비를 갖는 CU가 생성될 수 있다. 수평 터너리 분할(SPLIT_TT_HOR)은 현재 CU를 수평 방향으로 1:2:1의 비율로 분할한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 수평 터너리 분할에 의해 현재 CU의 높이의 1/4의 높이를 갖고 현재 CU의 너비와 동일한 너비를 갖는 2개의 CU와 현재 CU의 높이의 절반의 높이를 갖고 현재 CU의 너비와 동일한 너비를 갖는 1개의 CU가 생성될 수 있다.The two divisions according to the ternary tree structure may include vertical ternary splitting (SPLIT_TT_VER) and horizontal ternary splitting (hotizontal ternary splitting, SPLIT_TT_HOR). Vertical ternary division (SPLIT_TT_VER) divides the current CU in a vertical direction at a ratio of 1:2:1. As shown in FIG. 4, by vertical ternary division, two CUs having a height equal to the height of the current CU and a width of 1/4 of the width of the current CU and the current CU A CU with a width of half the width of can be created. The horizontal ternary division (SPLIT_TT_HOR) divides the current CU in the horizontal direction at a ratio of 1:2:1. As shown in FIG. 4, by horizontal ternary division, two CUs having a height of 1/4 of the height of the current CU and having the same width as the width of the current CU and a height of half the height of the current CU One CU can be created with a width equal to the width of the CU.
도 5는 본 개시에 따른 멀티타입 트리를 수반하는 쿼드트리(quadtree with nested multi-type tree) 구조의 파티션 분할 정보의 시그널링 메커니즘을 예시한 도면이다.FIG. 5 is a diagram illustrating a signaling mechanism of partitioning information of a quadtree with nested multi-type tree structure according to the present disclosure.
여기서, CTU는 쿼드트리의 루트(root) 노드로 취급되며, 쿼드트리 구조로 처음으로 파티셔닝된다. 현재 CU(CTU 또는 쿼드트리의 노드(QT_node))에 대해 쿼드트리 분할을 수행할 지 여부를 지시하는 정보(예컨대, qt_split_flag)가 시그널링될 수 있다. 예를 들어, qt_split_flag가 제1 값(예컨대, "1")이면, 현재 CU는 쿼드트리 분할될 수 있다. 또한, qt_split_flag가 제2 값(예컨대, "0")이면, 현재 CU는 쿼드트리 분할되지 않고, 쿼드트리의 리프 노드(QT_leaf_node)가 된다. 각 쿼드트리의 리프 노드는 이후 멀티타입 트리 구조로 더 파티셔닝될 수 있다. 즉, 쿼드트리의 리프 노드는 멀티타입 트리의 노드(MTT_node)가 될 수 있다. 멀티타입 트리 구조에서, 현재 노드가 추가적으로 파티셔닝되는지를 지시하기 위하여 제1 플래그(a first flag, ex. mtt_split_cu_flag)가 시그널링될 수 있다. 만약 해당 노드가 추가적으로 파티셔닝되는 경우(예컨대, 제1 플래그가 1인 경우), 분할 방향(splitting direction)을 지시하기 위하여 제2 플래그(a second flag, ex. mtt_split_cu_verticla_flag)가 시그널링될 수 있다. 예컨대, 제2 플래그가 1인 경우, 분할 방향은 수직 방향이고, 제2 플래그가 0인 경우, 분할 방향은 수평 방향일 수 있다. 그 후 분할 타입이 바이너리 분할 타입인지 터너리 분할 타입인지 여부를 지시하기 위하여 제3 플래그(a third flag, ex. mtt_split_cu_binary_flag)가 시그널링될 수 있다. 예를 들어, 제3 플래그가 1인 경우, 분할 타입은 바이너리 분할 타입이고, 제3 플래그가 0인 경우, 분할 타입은 터너리 분할 타입일 수 있다. 바이너리 분할 또는 터너리 분할에 의해 획득된 멀티타입 트리의 노드는 멀티타입 트리 구조로 더 파티셔닝될 수 있다. 그러나, 멀티타입 트리의 노드는 쿼드트리 구조로 파티셔닝될 수는 없다. 상기 제1 플래그가 0인 경우, 멀티타입 트리의 해당 노드는 더 이상 분할되지 않고, 멀티타입 트리의 리프 노드(MTT_leaf_node)가 된다. 멀티타입 트리의 리프 노드에 해당하는 CU는 전술한 최종 코딩 유닛으로 사용될 수 있다.Here, the CTU is treated as the root node of a quadtree, and is first partitioned into a quadtree structure. Information (eg, qt_split_flag) indicating whether to perform quadtree splitting for the current CU (CTU or quadtree node (QT_node)) may be signaled. For example, if qt_split_flag is a first value (eg, “1”), the current CU may be quadtree split. In addition, if qt_split_flag is a second value (eg, "0"), the current CU is not divided into a quadtree, but becomes a leaf node (QT_leaf_node) of the quadtree. The leaf nodes of each quadtree can then be further partitioned into a multitype tree structure. That is, a leaf node of a quad tree may be a node (MTT_node) of a multi-type tree. In the multi-type tree structure, a first flag (eg, mtt_split_cu_flag) may be signaled to indicate whether the current node is additionally partitioned. If the corresponding node is additionally partitioned (eg, when the first flag is 1), a second flag (ex.mtt_split_cu_verticla_flag) may be signaled to indicate the splitting direction. For example, when the second flag is 1, the division direction may be a vertical direction, and when the second flag is 0, the division direction may be a horizontal direction. Thereafter, a third flag (eg, mtt_split_cu_binary_flag) may be signaled to indicate whether the division type is a binary division type or a ternary division type. For example, when the third flag is 1, the division type may be a binary division type, and when the third flag is 0, the division type may be a ternary division type. Nodes of a multitype tree obtained by binary division or ternary division may be further partitioned into a multitype tree structure. However, nodes of a multitype tree cannot be partitioned into a quadtree structure. When the first flag is 0, the corresponding node of the multitype tree is no longer divided and becomes a leaf node (MTT_leaf_node) of the multitype tree. The CU corresponding to the leaf node of the multi-type tree may be used as the above-described final coding unit.
전술한 mtt_split_cu_vertical_flag 및 mtt_split_cu_binary_flag를 기반으로, CU의 멀티타입 트리 분할 모드(multi-type tree splitting mode, MttSplitMode)가 표 1과 같이 도출될 수 있다.Based on the above-described mtt_split_cu_vertical_flag and mtt_split_cu_binary_flag, a multi-type tree splitting mode (MttSplitMode) of the CU may be derived as shown in Table 1.
[표 1][Table 1]
Figure PCTKR2020008032-appb-I000001
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하나의 CTU는 루마 샘플들의 코딩 블록(이하, "루마 블록"이라 함)과 이에 대응하는 크로마 샘플들의 두개의 코딩 블록(이하, "크로마 블록"이라 함)들을 포함할 수 있다. 전술한 코딩 트리 스킴은 현재 CU의 루마 블록 및 크로마 블록에 대해 동일하게 적용될 수도 있고, 개별적(separate)으로 적용될 수도 있다. 구체적으로, 하나의 CTU 내 루마 블록 및 크로마 블록이 동일 블록 트리 구조로 분할될 수 있으며, 이 경우의 트리 구조는 싱글 트리(SINGLE_TREE)라고 나타낼 수 있다. 또는, 하나의 CTU 내 루마 블록 및 크로마 블록은 개별적 블록 트리 구조로 분할될 수 있으며, 이 경우의 트리 구조는 듀얼 트리(DUAL_TREE)라고 나타낼 수 있다. 즉, CTU가 듀얼 트리로 분할되는 경우, 루마 블록에 대한 블록 트리 구조와 크로마 블록에 대한 블록 트리 구조가 별개로 존재할 수 있다. 이 때, 루마 블록에 대한 블록 트리 구조는 듀얼 트리 루마(DUAL_TREE_LUMA)라고 불릴 수 있고, 크로마 블록에 대한 블록 트리 구조는 듀얼 트리 크로마(DUAL_TREE_CHROMA)라고 불릴 수 있다. P 및 B 슬라이스/타일 그룹들에 대하여, 하나의 CTU 내 루마 블록 및 크로마 블록들은 동일한 코딩 트리 구조를 갖도록 제한될 수 있다. 그러나, I 슬라이스/타일 그룹들에 대하여, 루마 블록 및 크로마 블록들은 서로 개별적 블록 트리 구조를 가질 수 있다. 만약 개별적 블록 트리 구조가 적용되는 경우, 루마 CTB(Coding Tree Block)는 특정 코딩 트리 구조를 기반으로 CU들로 분할되고, 크로마 CTB는 다른 코딩 트리 구조를 기반으로 크로마 CU들로 분할될 수 있다. 즉, 개별적 블록 트리 구조가 적용되는 I 슬라이스/타일 그룹 내 CU는 루마 성분의 코딩 블록 또는 두 크로마 성분들의 코딩 블록들로 구성될 수 있다. 또한, 동일 블록 트리 구조가 적용되는 I 슬라이스/타일 그룹 내 CU와 P 또는 B 슬라이스/타일 그룹의 CU는 세가지 컬러 성분(루마 성분 및 두개의 크로마 성분)의 블록들로 구성될 수 있다.One CTU may include a coding block of luma samples (hereinafter, referred to as a “luma block”) and two coding blocks of chroma samples corresponding thereto (hereinafter referred to as a “chroma block”). The above-described coding tree scheme may be applied equally to the luma block and the chroma block of the current CU, or may be applied separately. Specifically, a luma block and a chroma block in one CTU may be divided into the same block tree structure, and the tree structure in this case may be represented as a single tree (SINGLE_TREE). Alternatively, a luma block and a chroma block in one CTU may be divided into individual block tree structures, and the tree structure in this case may be represented as a dual tree (DUAL_TREE). That is, when the CTU is divided into a dual tree, a block tree structure for a luma block and a block tree structure for a chroma block may exist separately. In this case, the block tree structure for the luma block may be referred to as a dual tree luma (DUAL_TREE_LUMA), and the block tree structure for the chroma block may be referred to as a dual tree chroma (DUAL_TREE_CHROMA). For P and B slice/tile groups, luma blocks and chroma blocks in one CTU may be limited to have the same coding tree structure. However, for I slice/tile groups, luma blocks and chroma blocks may have separate block tree structures from each other. If an individual block tree structure is applied, a luma coding tree block (CTB) may be divided into CUs based on a specific coding tree structure, and the chroma CTB may be divided into chroma CUs based on a different coding tree structure. That is, a CU in an I slice/tile group to which an individual block tree structure is applied may be composed of a coding block of a luma component or a coding block of two chroma components. In addition, a CU in an I slice/tile group to which the same block tree structure is applied and a CU of a P or B slice/tile group may be composed of blocks of three color components (a luma component and two chroma components).
상기에서 멀티타입 트리를 수반한 쿼드트리 코딩 트리 구조에 대하여 설명하였으나, CU가 분할되는 구조는 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, BT 구조 및 TT 구조는 다수 분할 트리 (Multiple Partitioning Tree, MPT) 구조에 포함되는 개념으로 해석될 수 있고, CU는 QT 구조 및 MPT 구조를 통해 분할된다고 해석할 수 있다. QT 구조 및 MPT 구조를 통해 CU가 분할되는 일 예에서, QT 구조의 리프 노드가 몇 개의 블록으로 분할되는지에 관한 정보를 포함하는 신택스 요소(예를 들어, MPT_split_type) 및 QT 구조의 리프 노드가 수직과 수평 중 어느 방향으로 분할되는지에 관한 정보를 포함하는 신택스 요소(예를 들어, MPT_split_mode)가 시그널링됨으로써 분할 구조가 결정될 수 있다.Although the quadtree coding tree structure accompanying the multi-type tree has been described above, the structure in which the CU is divided is not limited thereto. For example, the BT structure and the TT structure may be interpreted as a concept included in the Multiple Partitioning Tree (MPT) structure, and the CU may be interpreted as being divided through the QT structure and the MPT structure. In an example in which a CU is divided through a QT structure and an MPT structure, a syntax element (e.g., MPT_split_type) including information on how many blocks a leaf node of a QT structure is divided into, and a leaf node of the QT structure are vertical. The split structure may be determined by signaling a syntax element (eg, MPT_split_mode) including information on which direction of splitting between horizontal and horizontal.
또 다른 예에서, CU는 QT 구조, BT 구조 또는 TT 구조와 다른 방법으로 분할될 수 있다. 즉, QT 구조에 따라 하위 뎁스의 CU가 상위 뎁스의 CU의 1/4 크기로 분할되거나, BT 구조에 따라 하위 뎁스의 CU가 상위 뎁스의 CU의 1/2 크기로 분할되거나, TT 구조에 따라 하위 뎁스의 CU가 상위 뎁스의 CU의 1/4 또는 1/2 크기로 분할되는 것과 달리, 하위 뎁스의 CU는 경우에 따라 상위 뎁스의 CU의 1/5, 1/3, 3/8, 3/5, 2/3 또는 5/8 크기로 분할될 수 있으며, CU가 분할되는 방법은 이에 한정되지 않는다. In another example, the CU may be divided in a different way from the QT structure, BT structure, or TT structure. That is, according to the QT structure, the CU of the lower depth is divided into 1/4 size of the CU of the upper depth, or the CU of the lower depth is divided into 1/2 of the CU of the upper depth according to the BT structure, or according to the TT structure. Unlike CUs of lower depth are divided into 1/4 or 1/2 of CUs of higher depth, CUs of lower depth are 1/5, 1/3, 3/8, 3 of CUs of higher depth depending on the case. It may be divided into /5, 2/3, or 5/8 size, and the method of partitioning the CU is not limited thereto.
인트라 예측의 개요Overview of intra prediction
이하, 본 개시에 따른 인트라 예측에 대해 설명한다.Hereinafter, intra prediction according to the present disclosure will be described.
인트라 예측은 현재 블록이 속하는 픽처(이하, 현재 픽처) 내의 참조 샘플들을 기반으로 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 생성하는 예측을 나타낼 수 있다. 현재 블록에 인트라 예측이 적용되는 경우, 현재 블록의 인트라 예측에 사용할 주변 참조 샘플들이 도출될 수 있다. 상기 현재 블록의 주변 참조 샘플들은 nWxnH 크기의 현재 블록의 좌측(left) 경계에 인접한 샘플 및 좌하측(bottom-left)에 이웃하는 총 2xnH 개의 샘플들, 현재 블록의 상측(top) 경계에 인접한 샘플 및 우상측(top-right)에 이웃하는 총 2xnW 개의 샘플들 및 현재 블록의 좌상측(top-left)에 이웃하는 1개의 샘플을 포함할 수 있다. 또는, 상기 현재 블록의 주변 참조 샘플들은 복수열의 상측 주변 샘플들 및 복수행의 좌측 주변 샘플들을 포함할 수도 있다. 또한, 상기 현재 블록의 주변 참조 샘플들은 nWxnH 크기의 현재 블록의 우측(right) 경계에 인접한 총 nH 개의 샘플들, 현재 블록의 하측(bottom) 경계에 인접한 총 nW 개의 샘플들 및 현재 블록의 우하측(bottom-right)에 이웃하는 1개의 샘플을 포함할 수도 있다. Intra prediction may indicate prediction of generating prediction samples for a current block based on reference samples in a picture (hereinafter, referred to as a current picture) to which the current block belongs. When intra prediction is applied to the current block, surrounding reference samples to be used for intra prediction of the current block may be derived. The neighboring reference samples of the current block are a sample adjacent to the left boundary of the current block of size nWxnH, a total of 2xnH samples adjacent to the bottom-left, and a sample adjacent to the top boundary of the current block. And a total of 2xnW samples adjacent to the top-right side and one sample adjacent to the top-left side of the current block. Alternatively, the peripheral reference samples of the current block may include a plurality of columns of upper peripheral samples and a plurality of rows of left peripheral samples. In addition, the neighboring reference samples of the current block are a total of nH samples adjacent to the right boundary of the current block of size nWxnH, a total of nW samples adjacent to the bottom boundary of the current block, and the lower right side of the current block. It may include one sample adjacent to (bottom-right).
다만, 현재 블록의 주변 참조 샘플들 중 일부는 아직 디코딩되지 않았거나, 이용 가능하지 않을 수 있다. 이 경우, 디코더는 이용 가능한 샘플들로 이용 가능하지 않은 샘플들을 대체(substitution)하여 예측에 사용할 주변 참조 샘플들을 구성할 수 있다. 또는, 이용 가능한 샘플들의 보간(interpolation)을 통하여 예측에 사용할 주변 참조 샘플들을 구성할 수 있다.However, some of the neighboring reference samples of the current block have not yet been decoded or may not be available. In this case, the decoder may construct neighboring reference samples to be used for prediction by substituting samples that are not available with available samples. Alternatively, surrounding reference samples to be used for prediction may be configured through interpolation of available samples.
주변 참조 샘플들이 도출된 경우, (i) 현재 블록의 주변(neighboring) 참조 샘플들의 평균(average) 혹은 인터폴레이션(interpolation)을 기반으로 예측 샘플을 유도할 수 있고, (ii) 현재 블록의 주변 참조 샘플들 중 예측 샘플에 대하여 특정 (예측) 방향에 존재하는 참조 샘플을 기반으로 상기 예측 샘플을 유도할 수도 있다. (i)의 경우는 비방향성 모드 또는 비각도 모드, (ii)의 경우는 방향성(directional) 모드 또는 각도(angular) 모드라고 불릴 수 있다. When neighboring reference samples are derived, (i) a prediction sample can be derived based on an average or interpolation of neighboring reference samples of the current block, and (ii) neighboring reference samples of the current block Among them, the prediction sample may be derived based on a reference sample existing in a specific (prediction) direction with respect to the prediction sample. In the case of (i), it may be called a non-directional mode or a non-angular mode, and in the case of (ii), it may be called a directional mode or an angular mode.
또한, 상기 주변 참조 샘플들 중 상기 현재 블록의 예측 대상 샘플을 기준으로 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드의 예측 방향에 위치하는 제1 주변 샘플과 그 반대 방향에 위치하는 제2 주변 샘플과의 보간을 통하여 상기 예측 샘플이 생성될 수도 있다. 상술한 경우는 선형 보간 인트라 예측(Linear interpolation intra prediction, LIP) 이라고 불릴 수 있다. In addition, interpolation between a first surrounding sample located in the prediction direction of the intra prediction mode of the current block and a second surrounding sample located in the opposite direction based on the prediction target sample of the current block among the surrounding reference samples Through this, the prediction sample may be generated. The above-described case may be referred to as linear interpolation intra prediction (LIP).
또한, 선형 모델(linear model)을 이용하여 루마 샘플들을 기반으로 크로마 예측 샘플들이 생성될 수도 있다. 이 경우는 LM(Linear Model) 모드라고 불릴 수 있다. Also, chroma prediction samples may be generated based on luma samples using a linear model. This case may be referred to as LM (Linear Model) mode.
또한, 필터링된 주변 참조 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록의 임시 예측 샘플을 도출하고, 상기 기존의 주변 참조 샘플들, 즉, 필터링되지 않은 주변 참조 샘플들 중 상기 인트라 예측 모드에 따라 도출된 적어도 하나의 참조 샘플과 상기 임시 예측 샘플을 가중합(weighted sum)하여 상기 현재 블록의 예측 샘플을 도출할 수도 있다. 이 경우는 PDPC(Position dependent intra prediction) 라고 불릴 수 있다. In addition, a temporary prediction sample of the current block is derived based on the filtered surrounding reference samples, and at least one of the existing surrounding reference samples, that is, unfiltered surrounding reference samples, derived according to the intra prediction mode. A prediction sample of the current block may be derived by weighted sum of a reference sample and the temporary prediction sample. This case may be called PDPC (Position dependent intra prediction).
또한, 현재 블록의 주변 다중 참조 샘플 라인 중 가장 예측 정확도가 높은 참조 샘플 라인을 선택하여 해당 라인에서 예측 방향에 위치하는 참조 샘플을 이용하여 예측 샘플을 도출할 수 있다. 이 때, 사용된 참조 샘플 라인에 관한 정보(예컨대, intra_luma_ref_idx 또는 MRL 인덱스)는 비트스트림에 부호화되어 시그널링될 수 있다. 이 경우는 multi-reference line intra prediction (MRL) 또는 MRL 기반 인트라 예측이라고 불릴 수 있다. MRL이 적용되지 않는 경우, 현재 블록에 직접 인접한 참조 샘플 라인으로부터 참조 샘플들이 도출될 수 있고, 이 경우, 참조 샘플 라인에 관한 정보는 시그널링되지 않을 수 있다.In addition, a reference sample line having the highest prediction accuracy among the neighboring multi-reference sample lines of the current block may be selected, and a prediction sample may be derived using a reference sample positioned in the prediction direction from the corresponding line. In this case, information on the used reference sample line (eg, intra_luma_ref_idx or MRL index) may be encoded in the bitstream and signaled. This case may be referred to as multi-reference line intra prediction (MRL) or MRL-based intra prediction. When MRL is not applied, reference samples may be derived from a reference sample line directly adjacent to the current block, and in this case, information about the reference sample line may not be signaled.
예컨대, MRL 인덱스를 지시하는 구문 요소 intra_luma_ref_idx는 다음의 표 1의 이진열에 따라 현재 블록의 인트라 예측을 위한 참조 샘플 라인을 지시할 수 있다. 표 2의 이진열은 본 개시의 예시로서, 아래의 이진값에 따라 본 개시의 권리범위가 제한되는 것은 아니다.For example, the syntax element intra_luma_ref_idx indicating the MRL index may indicate a reference sample line for intra prediction of the current block according to the binary sequence of Table 1 below. Binary strings in Table 2 are examples of the present disclosure, and the scope of the present disclosure is not limited according to the binary values below.
[표 2] [Table 2]
Figure PCTKR2020008032-appb-I000002
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표 2를 참조하면, intra_luma_ref_idx가 0의 이진값을 가지는 경우, 현재 블록의 0번째 참조 샘플 라인을 이용하여, 현재 블록에 대한 인트라 예측이 수행될 수 있다. 즉, 영상 부호화 장치 혹은 영상 복호화 장치는 현재 블록이 0번째 참조 샘플 라인을 이용하여 인트라 예측되는 경우, intra_luma_ref_idx의 이진값으로 0을 부호화/복호화할 수 있다. 마찬가지로, 현재 블록이 1번째 혹은 3번째 참조 샘플 라인을 이용하여 부호화/복호화되는 경우, intra_luma_ref_idx는 각각 10 또는 11의 이진값으로 부호화/복호화될 수 있다.Referring to Table 2, when intra_luma_ref_idx has a binary value of 0, intra prediction for a current block may be performed using a 0-th reference sample line of the current block. That is, when the current block is intra-predicted by using the 0-th reference sample line, the video encoding apparatus or the video decoding apparatus may encode/decode 0 as a binary value of intra_luma_ref_idx. Similarly, when the current block is encoded/decoded using the first or third reference sample line, intra_luma_ref_idx may be encoded/decoded with a binary value of 10 or 11, respectively.
또한, 현재 블록을 수직 또는 수평의 서브파티션들로 분할하고, 각 서브파티션에 대해 동일한 인트라 예측 모드를 기반으로 인트라 예측을 수행할 수 있다. 이 때, 인트라 예측의 주변 참조 샘플들은 각 서브파티션 단위로 도출될 수 있다. 즉, 부호화/복호화 순서 상 이전 서브파티션의 복원된 샘플이 현재 서브파티션의 주변 참조 샘플로서 이용될 수 있다. 이 경우 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드가 상기 서브파티션들에 동일하게 적용되되, 상기 서브파티션 단위로 주변 참조 샘플을 도출하여 이용함으로써 경우에 따라 인트라 예측 성능을 높일 수 있다. 이러한 예측 방법은 intra sub-partitions (ISP) 또는 ISP 기반 인트라 예측이라고 불릴 수 있다. In addition, the current block may be divided into vertical or horizontal subpartitions, and intra prediction may be performed for each subpartition based on the same intra prediction mode. In this case, neighboring reference samples of intra prediction may be derived for each subpartition. That is, the reconstructed sample of the previous sub-partition in the encoding/decoding order may be used as a neighboring reference sample of the current sub-partition. In this case, the intra prediction mode for the current block is equally applied to the subpartitions, but by deriving and using neighboring reference samples in units of the subpartitions, intra prediction performance may be improved in some cases. This prediction method may be referred to as intra sub-partitions (ISP) or ISP-based intra prediction.
전술한 인트라 예측 기법들은 방향성 또는 비방향성의 인트라 예측 모드와 구분하여 인트라 예측 타입 또는 부가 인트라 예측 모드 등 다양한 용어로 불릴 수 있다. 예를 들어 상기 인트라 예측 기법(인트라 예측 타입 또는 부가 인트라 예측 모드 등)은 상술한 LIP, LM, PDPC, MRL, ISP 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 LIP, LM, PDPC, MRL, ISP 등의 특정 인트라 예측 타입을 제외한 일반 인트라 예측 방법은 노멀 인트라 예측 타입이라고 불릴 수 있다. 노멀 인트라 예측 타입은 상기와 같은 특정 인트라 예측 타입이 적용되지 않는 경우 일반적으로 적용될 수 있으며, 전술한 인트라 예측 모드를 기반으로 예측이 수행될 수 있다. 한편, 필요에 따라서 도출된 예측 샘플에 대한 후처리 필터링이 수행될 수도 있다. The above-described intra prediction techniques may be referred to in various terms such as an intra prediction type or an additional intra prediction mode in distinction from a directional or non-directional intra prediction mode. For example, the intra prediction technique (intra prediction type or additional intra prediction mode, etc.) may include at least one of the aforementioned LIP, LM, PDPC, MRL, and ISP. The general intra prediction method excluding specific intra prediction types such as LIP, LM, PDPC, MRL, and ISP may be referred to as a normal intra prediction type. The normal intra prediction type may be generally applied when the specific intra prediction type as described above is not applied, and prediction may be performed based on the aforementioned intra prediction mode. Meanwhile, post-processing filtering may be performed on the derived prediction samples as necessary.
구체적으로, 인트라 예측 절차는 인트라 예측 모드/타입 결정 단계, 주변 참조 샘플 도출 단계, 인트라 예측 모드/타입 기반 예측 샘플 도출 단계를 포함할 수 있다. 또한, 필요에 따라서 도출된 예측 샘플에 대한 후처리 필터링(post-filtering) 단계가 수행될 수도 있다.Specifically, the intra prediction procedure may include determining an intra prediction mode/type, deriving a neighboring reference sample, and deriving an intra prediction mode/type based prediction sample. Also, a post-filtering step may be performed on the derived prediction samples as necessary.
도 6은 인트라 예측 기반 비디오/영상 인코딩 방법을 도시한 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating a video/video encoding method based on intra prediction.
도 6의 인코딩 방법은 도 2의 영상 부호화 장치에 의해 수행될 수 있다. 구체적으로, 단계 S610은 인트라 예측부(185)에 의하여 수행될 수 있고, 단계 S620은 레지듀얼 처리부에 의하여 수행될 수 있다. 구체적으로 단계 S620은 감산부(115)에 의하여 수행될 수 있다. 단계 S630은 엔트로피 인코딩부(190)에 의하여 수행될 수 있다. 단계 S630의 예측 정보는 인트라 예측부(185)에 의하여 도출되고, 단계 S630의 레지듀얼 정보는 레지듀얼 처리부에 의하여 도출될 수 있다. 상기 레지듀얼 정보는 상기 레지듀얼 샘플들에 관한 정보이다. 상기 레지듀얼 정보는 상기 레지듀얼 샘플들에 대한 양자화된 변환 계수들에 관한 정보를 포함할 수 있다. 전술한 바와 같이 상기 레지듀얼 샘플들은 영상 부호화 장치의 변환부(120)를 통하여 변환 계수들로 도출되고, 상기 변환 계수들은 양자화부(130)를 통하여 양자화된 변환 계수들로 도출될 수 있다. 상기 양자화된 변환 계수들에 관한 정보가 레지듀얼 코딩 절차를 통하여 엔트로피 인코딩부(190)에서 인코딩될 수 있다. The encoding method of FIG. 6 may be performed by the video encoding apparatus of FIG. 2. Specifically, step S610 may be performed by the intra prediction unit 185, and step S620 may be performed by the residual processing unit. Specifically, step S620 may be performed by the subtraction unit 115. Step S630 may be performed by the entropy encoding unit 190. The prediction information of step S630 may be derived by the intra prediction unit 185, and the residual information of step S630 may be derived by the residual processing unit. The residual information is information on the residual samples. The residual information may include information on quantized transform coefficients for the residual samples. As described above, the residual samples may be derived as transform coefficients through the transform unit 120 of the image encoding apparatus, and the transform coefficients may be derived as quantized transform coefficients through the quantization unit 130. Information about the quantized transform coefficients may be encoded by the entropy encoding unit 190 through a residual coding procedure.
영상 부호화 장치는 현재 블록에 대한 인트라 예측을 수행할 수 있다(S610). 영상 부호화 장치는 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드/타입을 결정하고, 현재 블록의 주변 참조 샘플들을 도출한 후, 상기 인트라 예측 모드/타입 및 상기 주변 참조 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록 내 예측 샘플들을 생성할 수 있다. 여기서 인트라 예측 모드/타입 결정, 주변 참조 샘플들 도출 및 예측 샘플들 생성 절차는 동시에 수행될 수도 있고, 어느 한 절차가 다른 절차보다 먼저 수행될 수도 있다. The image encoding apparatus may perform intra prediction on the current block (S610). The video encoding apparatus determines an intra prediction mode/type for the current block, derives neighboring reference samples of the current block, and then generates prediction samples in the current block based on the intra prediction mode/type and the neighboring reference samples. can do. Here, the procedure of determining the intra prediction mode/type, deriving neighboring reference samples, and generating prediction samples may be simultaneously performed, or one procedure may be performed before the other procedure.
도 7은 본 개시에 따른 인트라 예측부(185)의 구성을 예시적으로 도시한 도면이다.7 is a diagram illustrating an exemplary configuration of an intra prediction unit 185 according to the present disclosure.
도 7에 도시된 바와 같이, 영상 부호화 장치의 인트라 예측부(185)는 인트라 예측 모드/타입 결정부(186), 참조 샘플 도출부(187) 및/또는 예측 샘플 도출부(188)를 포함할 수 있다. 인트라 예측 모드/타입 결정부(186)는 상기 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드/타입을 결정할 수 있다. 참조 샘플 도출부(187)는 상기 현재 블록의 주변 참조 샘플들을 도출할 수 있다. 예측 샘플 도출부(188)는 상기 현재 블록의 예측 샘플들을 도출할 수 있다. 한편, 비록 도시되지는 않았지만, 후술하는 예측 샘플 필터링 절차가 수행되는 경우, 인트라 예측부(185)는 예측 샘플 필터부(미도시)를 더 포함할 수도 있다. As shown in FIG. 7, the intra prediction unit 185 of the video encoding apparatus may include an intra prediction mode/type determination unit 186, a reference sample derivation unit 187 and/or a prediction sample derivation unit 188. I can. The intra prediction mode/type determiner 186 may determine an intra prediction mode/type for the current block. The reference sample derivation unit 187 may derive neighboring reference samples of the current block. The prediction sample derivation unit 188 may derive prediction samples of the current block. Meanwhile, although not shown, when a prediction sample filtering procedure described later is performed, the intra prediction unit 185 may further include a prediction sample filter unit (not shown).
영상 부호화 장치는 복수의 인트라 예측 모드/타입들 중 상기 현재 블록에 대하여 적용되는 모드/타입을 결정할 수 있다. 영상 부호화 장치는 상기 인트라 예측 모드/타입들에 대한 율왜곡 비용(RD cost)을 비교하고 상기 현재 블록에 대한 최적의 인트라 예측 모드/타입을 결정할 수 있다. The image encoding apparatus may determine a mode/type applied to the current block from among a plurality of intra prediction modes/types. The video encoding apparatus may compare RD costs for the intra prediction modes/types and determine an optimal intra prediction mode/type for the current block.
한편, 영상 부호화 장치는 예측 샘플 필터링 절차를 수행할 수도 있다. 예측 샘플 필터링은 포스트 필터링이라 불릴 수 있다. 상기 예측 샘플 필터링 절차에 의하여 상기 예측 샘플들 중 일부 또는 전부가 필터링될 수 있다. 경우에 따라 상기 예측 샘플 필터링 절차는 생략될 수 있다. Meanwhile, the image encoding apparatus may perform a prediction sample filtering procedure. Predictive sample filtering may be referred to as post filtering. Some or all of the prediction samples may be filtered by the prediction sample filtering procedure. In some cases, the prediction sample filtering procedure may be omitted.
다시 도 6을 참조하여, 영상 부호화 장치는 예측 샘플들 또는 필터링된 예측 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플들을 생성할 수 있다(S620). 영상 부호화 장치는 현재 블록의 원본 샘플들로부터 상기 예측 샘플들을 감산하여 상기 레지듀얼 샘플들을 도출할 수 있다. 즉, 영상 부호화 장치는 원본 샘플값으로부터 대응하는 예측 샘플값을 감산함으로써, 레지듀얼 샘플값을 도출할 수 있다.Referring back to FIG. 6, the apparatus for encoding an image may generate residual samples for the current block based on prediction samples or filtered prediction samples (S620). The image encoding apparatus may derive the residual samples by subtracting the prediction samples from original samples of the current block. That is, the image encoding apparatus may derive the residual sample value by subtracting the corresponding predicted sample value from the original sample value.
영상 부호화 장치는 상기 인트라 예측에 관한 정보(예측 정보) 및 상기 레지듀얼 샘플들에 관한 레지듀얼 정보를 포함하는 영상 정보를 인코딩할 수 있다(S630). 상기 예측 정보는 상기 인트라 예측 모드 정보 및/또는 상기 인트라 예측 기법 정보를 포함할 수 있다. 영상 부호화 장치는 인코딩된 영상 정보를 비트스트림 형태로 출력할 수 있다. 출력된 비트스트림은 저장 매체 또는 네트워크를 통하여 영상 복호화 장치로 전달될 수 있다. The image encoding apparatus may encode image information including information about the intra prediction (prediction information) and residual information about the residual samples (S630). The prediction information may include the intra prediction mode information and/or the intra prediction technique information. The image encoding apparatus may output the encoded image information in the form of a bitstream. The output bitstream may be delivered to an image decoding apparatus through a storage medium or a network.
상기 레지듀얼 정보는 후술하는 레지듀얼 코딩 신택스를 포함할 수 있다. 영상 부호화 장치는 상기 레지듀얼 샘플들을 변환/양자화하여 양자화된 변환 계수들을 도출할 수 있다. 상기 레지듀얼 정보는 상기 양자화된 변환 계수들에 대한 정보를 포함할 수 있다. The residual information may include a residual coding syntax to be described later. The image encoding apparatus may transform/quantize the residual samples to derive quantized transform coefficients. The residual information may include information on the quantized transform coefficients.
한편, 전술한 바와 같이 영상 부호화 장치는 복원 픽처(복원 샘플들 및 복원 블록 포함)를 생성할 수 있다. 이를 위하여 영상 부호화 장치는 상기 양자화된 변환 계수들을 다시 역양자화/역변환 처리하여 (수정된) 레지듀얼 샘플들을 도출할 수 있다. 이와 같이 레지듀얼 샘플들을 변환/양자화 후 다시 역양자화/역변환을 수행하는 이유는 영상 복호화 장치에서 도출되는 레지듀얼 샘플들과 동일한 레지듀얼 샘플들을 도출하기 위함이다. 영상 부호화 장치는 상기 예측 샘플들과 상기 (수정된) 레지듀얼 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 복원 샘플들을 포함하는 복원 블록을 생성할 수 있다. 상기 복원 블록을 기반으로 상기 현재 픽처에 대한 복원 픽처가 생성될 수 있다. 상기 복원 픽처에 인루프 필터링 절차 등이 더 적용될 수 있음은 전술한 바와 같다.Meanwhile, as described above, the image encoding apparatus may generate a reconstructed picture (including reconstructed samples and a reconstructed block). To this end, the image encoding apparatus may perform inverse quantization/inverse transformation on the quantized transform coefficients again to derive (modified) residual samples. The reason why the residual samples are transformed/quantized and then inverse quantized/inverse transformed is performed to derive residual samples identical to the residual samples derived from the image decoding apparatus. The image encoding apparatus may generate a reconstructed block including reconstructed samples for the current block based on the prediction samples and the (modified) residual samples. A reconstructed picture for the current picture may be generated based on the reconstructed block. As described above, an in-loop filtering procedure or the like may be further applied to the reconstructed picture.
도 8은 인트라 예측 기반 비디오/영상 디코딩 방법을 도시한 흐름도이다.8 is a flowchart illustrating a video/video decoding method based on intra prediction.
영상 복호화 장치는 상기 영상 부호화 장치에서 수행된 동작과 대응되는 동작을 수행할 수 있다. The image decoding apparatus may perform an operation corresponding to an operation performed by the image encoding apparatus.
도 8의 디코딩 방법은 도 3의 영상 복호화 장치에 의해 수행될 수 있다. 단계 S810 내지 S830은 인트라 예측부(265)에 의하여 수행될 수 있고, 단계 S810의 예측 정보 및 단계 S840의 레지듀얼 정보는 엔트로피 디코딩부(210)에 의하여 비트스트림으로부터 획득될 수 있다. 영상 복호화 장치의 레지듀얼 처리부는 상기 레지듀얼 정보를 기반으로 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플들을 도출할 수 있다(S840). 구체적으로 상기 레지듀얼 처리부의 역양자화부(220)는 상기 레지듀얼 정보를 기반으로 도출된 양자화된 변환 계수들을 기반으로, 역양자화를 수행하여 변환 계수들을 도출하고, 상기 레지듀얼 처리부의 역변환부(230)는 상기 변환 계수들에 대한 역변환을 수행하여 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플들을 도출할 수 있다. 단계 S850은 가산부(235) 또는 복원부에 의하여 수행될 수 있다. The decoding method of FIG. 8 may be performed by the video decoding apparatus of FIG. 3. Steps S810 to S830 may be performed by the intra prediction unit 265, and the prediction information of step S810 and the residual information of step S840 may be obtained from the bitstream by the entropy decoding unit 210. The residual processing unit of the image decoding apparatus may derive residual samples for the current block based on the residual information (S840). Specifically, the inverse quantization unit 220 of the residual processing unit derives transform coefficients by performing inverse quantization based on the quantized transform coefficients derived based on the residual information, and the inverse transform unit of the residual processing unit ( 230) may derive residual samples for the current block by performing inverse transform on the transform coefficients. Step S850 may be performed by the addition unit 235 or the restoration unit.
구체적으로 영상 복호화 장치는 수신된 예측 정보(인트라 예측 모드/타입 정보)를 기반으로 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드/타입을 도출할 수 있다(S810). 또한, 영상 복호화 장치는 상기 현재 블록의 주변 참조 샘플들을 도출할 수 있다(S820). 영상 복호화 장치는 상기 인트라 예측 모드/타입 및 상기 주변 참조 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록 내 예측 샘플들을 생성할 수 있다(S830). 이 경우 영상 복호화 장치는 예측 샘플 필터링 절차를 수행할 수 있다. 예측 샘플 필터링은 포스트 필터링이라 불릴 수 있다. 상기 예측 샘플 필터링 절차에 의하여 상기 예측 샘플들 중 일부 또는 전부가 필터링될 수 있다. 경우에 따라 예측 샘플 필터링 절차는 생략될 수 있다. In more detail, the image decoding apparatus may derive an intra prediction mode/type for the current block based on the received prediction information (intra prediction mode/type information) (S810). In addition, the image decoding apparatus may derive neighboring reference samples of the current block (S820). The image decoding apparatus may generate prediction samples in the current block based on the intra prediction mode/type and the neighboring reference samples (S830). In this case, the image decoding apparatus may perform a prediction sample filtering procedure. Predictive sample filtering may be referred to as post filtering. Some or all of the prediction samples may be filtered by the prediction sample filtering procedure. In some cases, the prediction sample filtering procedure may be omitted.
영상 복호화 장치는 수신된 레지듀얼 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플들을 생성할 수 있다(S840). 영상 복호화 장치는 상기 예측 샘플들 및 상기 레지듀얼 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 복원 샘플들을 생성하고, 상기 복원 샘플들을 포함하는 복원 블록을 도출할 수 있다(S850). 상기 복원 블록을 기반으로 상기 현재 픽처에 대한 복원 픽처가 생성될 수 있다. 상기 복원 픽처에 인루프 필터링 절차 등이 더 적용될 수 있음은 전술한 바와 같다.The image decoding apparatus may generate residual samples for the current block based on the received residual information (S840). The image decoding apparatus may generate reconstructed samples for the current block based on the prediction samples and the residual samples, and derive a reconstructed block including the reconstructed samples (S850). A reconstructed picture for the current picture may be generated based on the reconstructed block. As described above, an in-loop filtering procedure or the like may be further applied to the reconstructed picture.
도 9는 본 개시에 따른 인트라 예측부(265)의 구성을 예시적으로 도시한 도면이다.9 is a diagram illustrating an exemplary configuration of an intra prediction unit 265 according to the present disclosure.
도 9에 도시된 바와 같이, 영상 복호화 장치의 인트라 예측부(265)는 인트라 예측 모드/타입 결정부(266), 참조 샘플 도출부(267), 예측 샘플 도출부(268)를 포함할 수 있다. 인트라 예측 모드/타입 결정부(266)는 영상 부호화 장치의 인트라 예측 모드/타입 결정부(186)에서 생성되어 시그널링된 인트라 예측 모드/타입 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드/타입을 결정하고, 참조 샘플 도출부(266)는 현재 픽처 내 복원된 참조 영역으로부터 상기 현재 블록의 주변 참조 샘플들을 도출할 수 있다. 예측 샘플 도출부(268)는 상기 현재 블록의 예측 샘플들을 도출할 수 있다. 한편, 비록 도시되지는 않았지만, 전술한 예측 샘플 필터링 절차가 수행되는 경우, 인트라 예측부(265)는 예측 샘플 필터부(미도시)를 더 포함할 수도 있다.9, the intra prediction unit 265 of the image decoding apparatus may include an intra prediction mode/type determination unit 266, a reference sample derivation unit 267, and a prediction sample derivation unit 268. . The intra prediction mode/type determiner 266 determines an intra prediction mode/type for the current block based on intra prediction mode/type information generated and signaled by the intra prediction mode/type determiner 186 of the image encoding apparatus. After determining, the reference sample deriving unit 266 may derive neighboring reference samples of the current block from the reconstructed reference region in the current picture. The prediction sample derivation unit 268 may derive prediction samples of the current block. Meanwhile, although not shown, when the above-described prediction sample filtering procedure is performed, the intra prediction unit 265 may further include a prediction sample filter unit (not shown).
상기 인트라 예측 모드 정보는 예를 들어 MPM(most probable mode)가 상기 현재 블록에 적용되는지 아니면 리메이닝 모드(remaining mode)가 적용되는지 여부를 나타내는 플래그 정보(ex. intra_luma_mpm_flag)를 포함할 수 있고, 상기 MPM이 상기 현재 블록에 적용되는 경우 상기 인트라 예측 모드 정보는 상기 인트라 예측 모드 후보들(MPM 후보들) 중 하나를 가리키는 인덱스 정보(ex. intra_luma_mpm_idx)를 더 포함할 수 있다. 상기 인트라 예측 모드 후보들(MPM 후보들)은 MPM 후보 리스트 또는 MPM 리스트로 구성될 수 있다. 또한, 상기 MPM이 상기 현재 블록에 적용되지 않는 경우, 상기 인트라 예측 모드 정보는 상기 인트라 예측 모드 후보들(MPM 후보들)을 제외한 나머지 인트라 예측 모드들 중 하나를 가리키는 리메이닝 모드 정보(ex. intra_luma_mpm_remainder)를 더 포함할 수 있다. 영상 복호화 장치는 상기 인트라 예측 모드 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드를 결정할 수 있다. The intra prediction mode information may include, for example, flag information (ex. intra_luma_mpm_flag) indicating whether a most probable mode (MPM) is applied to the current block or a remaining mode is applied, and the When MPM is applied to the current block, the intra prediction mode information may further include index information (ex. intra_luma_mpm_idx) indicating one of the intra prediction mode candidates (MPM candidates). The intra prediction mode candidates (MPM candidates) may be composed of an MPM candidate list or an MPM list. In addition, when the MPM is not applied to the current block, the intra prediction mode information includes remaining mode information (ex. intra_luma_mpm_remainder) indicating one of the remaining intra prediction modes excluding the intra prediction mode candidates (MPM candidates). It may contain more. The image decoding apparatus may determine an intra prediction mode of the current block based on the intra prediction mode information.
또한, 상기 인트라 예측 기법 정보는 다양한 형태로 구현될 수 있다. 일 예로, 상기 인트라 예측 기법 정보는 상기 인트라 예측 기법들 중 하나를 지시하는 인트라 예측 기법 인덱스 정보를 포함할 수 있다. 다른 예로, 상기 인트라 예측 기법 정보는 상기 MRL이 상기 현재 블록에 적용되는지 및 적용되는 경우에는 몇번째 참조 샘플 라인이 이용되는지 여부를 나타내는 참조 샘플 라인 정보(ex. intra_luma_ref_idx), 상기 ISP가 상기 현재 블록에 적용되는지를 나타내는 ISP 플래그 정보(ex. intra_subpartitions_mode_flag), 상기 ISP가 적용되는 경우에 서브파티션들의 분할 타입을 지시하는 ISP 타입 정보 (ex. intra_subpartitions_split_flag), PDPC의 적용 여부를 나타내는 플래그 정보 또는 LIP의 적용 여부를 나타내는 플래그 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 본 개시에서 ISP 플래그 정보는 ISP 적용 지시자로 불릴 수 있다. In addition, the intra prediction technique information may be implemented in various forms. As an example, the intra prediction technique information may include intra prediction technique index information indicating one of the intra prediction techniques. As another example, the intra prediction method information includes reference sample line information (ex. intra_luma_ref_idx) indicating whether the MRL is applied to the current block and, if applied, a reference sample line (eg, intra_luma_ref_idx), and the ISP is the current block. ISP flag information indicating whether it is applied to (ex. intra_subpartitions_mode_flag), ISP type information indicating the split type of subpartitions when the ISP is applied (ex. intra_subpartitions_split_flag), flag information indicating whether PDPC is applied, or LIP application It may include at least one of flag information indicating whether or not. In the present disclosure, the ISP flag information may be referred to as an ISP application indicator.
상기 인트라 예측 모드 정보 및/또는 상기 인트라 예측 기법 정보는 본 개시에서 설명된 코딩 방법을 통하여 인코딩/디코딩될 수 있다. 예를 들어, 상기 인트라 예측 모드 정보 및/또는 상기 인트라 예측 기법 정보는 truncated (rice) binary code를 기반으로 엔트로피 코딩(ex. CABAC, CAVLC)을 통하여 인코딩/디코딩될 수 있다.The intra prediction mode information and/or the intra prediction technique information may be encoded/decoded through the coding method described in this disclosure. For example, the intra prediction mode information and/or the intra prediction method information may be encoded/decoded through entropy coding (ex. CABAC, CAVLC) based on a truncated (rice) binary code.
이하, 본 개시에 따른 인트라 예측 모드/타입 결정 방법에 대해 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, a method for determining an intra prediction mode/type according to the present disclosure will be described in more detail.
현재 블록에 인트라 예측이 적용되는 경우, 주변 블록의 인트라 예측 모드를 이용하여 현재 블록에 적용되는 인트라 예측 모드가 결정될 수 있다. 예를 들어, 영상 복호화 장치는 현재 블록의 주변 블록(ex. 좌측 및/또는 상측 주변 블록)의 인트라 예측 모드 및 추가적인 후보 모드들을 기반으로 도출된 MPM(most probable mode) 리스트를 구성하고, 수신된 MPM 인덱스를 기반으로 MPM 리스트 내 MPM 후보들 중 하나를 선택할 수 있다. 또는 영상 복호화 장치는 상기 MPM 리스트에 포함되지 않은 나머지 인트라 예측 모드들 중 하나를 리메이닝 인트라 예측 모드 정보를 기반으로 선택할 수 있다. 예를 들어, 현재 블록에 적용되는 인트라 예측 모드가 MPM 후보들 중에 있는지(즉, MPM 리스트에 포함되어 있는지), 아니면 리메이닝 모드 중에 있는지는 MPM flag (ex. intra_luma_mpm_flag)를 기반으로 지시될 수 있다. MPM flag의 값 1은 상기 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드가 MPM 후보들(MPM 리스트) 내에 있음을 나타낼 수 있으며, MPM flag의 값 0은 상기 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드가 MPM 후보들(MPM 리스트) 내에 없음을 나타낼 수 있다. 상기 MPM 인덱스는 mpm_idx 또는 intra_luma_mpm_idx 신택스 요소의 형태로 시그널링될 수 있고, 상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보는 rem_intra_luma_pred_mode 또는 intra_luma_mpm_remainder 신택스 요소의 형태로 시그널링될 수 있다. 예를 들어, 상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보는 전체 인트라 예측 모드들 중 상기 MPM 후보들(MPM 리스트)에 포함되지 않는 나머지 인트라 예측 모드들을 예측 모드 번호 순으로 인덱싱하여 그 중 하나를 가리킬 수 있다. 상기 인트라 예측 모드는 루마 성분(샘플)에 대한 인트라 예측 모드일 수 있다. 이하, 인트라 예측 모드 정보는 상기 MPM flag (ex. intra_luma_mpm_flag), 상기 MPM 인덱스 (ex. mpm_idx 또는 intra_luma_mpm_idx), 상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보 (rem_intra_luma_pred_mode 또는 intra_luma_mpm_remainder) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 본 개시에서 MPM 리스트는 MPM 후보 리스트, candModeList 등 다양한 용어로 불릴 수 있다.When intra prediction is applied to the current block, an intra prediction mode applied to the current block may be determined using an intra prediction mode of a neighboring block. For example, the image decoding apparatus constructs a most probable mode (MPM) list derived based on the intra prediction mode and additional candidate modes of the neighboring block (ex. left and/or upper neighboring block) of the current block, and received One of MPM candidates in the MPM list may be selected based on the MPM index. Alternatively, the video decoding apparatus may select one of the remaining intra prediction modes that are not included in the MPM list based on the remaining intra prediction mode information. For example, whether the intra prediction mode applied to the current block is among MPM candidates (i.e., is included in the MPM list) or is in the remaining mode may be indicated based on the MPM flag (ex. intra_luma_mpm_flag). A value of 1 of the MPM flag may indicate that the intra prediction mode for the current block is in MPM candidates (MPM list), and a value of 0 of the MPM flag indicates that the intra prediction mode for the current block is in MPM candidates (MPM list). Can indicate none. The MPM index may be signaled in the form of an mpm_idx or intra_luma_mpm_idx syntax element, and the remaining intra prediction mode information may be signaled in the form of rem_intra_luma_pred_mode or intra_luma_mpm_remainder syntax element. For example, the remaining intra prediction mode information may indicate one of all intra prediction modes by indexing the remaining intra prediction modes not included in the MPM candidates (MPM list) in order of prediction mode number. The intra prediction mode may be an intra prediction mode for a luma component (sample). Hereinafter, the intra prediction mode information may include at least one of the MPM flag (ex. intra_luma_mpm_flag), the MPM index (ex. mpm_idx or intra_luma_mpm_idx), and the remaining intra prediction mode information (rem_intra_luma_pred_mode or intra_luma_mpm_remainder). In the present disclosure, the MPM list may be referred to in various terms such as an MPM candidate list and candModeList.
도 10은 영상 부호화 장치에서의 인트라 예측 모드 시그널링 절차를 도시한 흐름도이다.10 is a flowchart illustrating an intra prediction mode signaling procedure in an image encoding apparatus.
도 10을 참조하면, 영상 부호화 장치는 현재 블록에 대한 MPM 리스트를 구성할 수 있다(S1010). 상기 MPM 리스트는 상기 현재 블록에 적용될 가능성이 높은 후보 인트라 예측 모드들(MPM 후보들)을 포함할 수 있다. 상기 MPM 리스트는 주변 블록의 인트라 예측 모드를 포함할 수도 있고, 미리 정해진 방법에 따라 특정 인트라 예측 모드들을 더 포함할 수도 있다. Referring to FIG. 10, the apparatus for encoding an image may configure an MPM list for a current block (S1010). The MPM list may include candidate intra prediction modes (MPM candidates) that are likely to be applied to the current block. The MPM list may include intra prediction modes of neighboring blocks, or may further include specific intra prediction modes according to a predetermined method.
영상 부호화 장치는 현재 블록의 인트라 예측 모드를 결정할 수 있다(S1020). 영상 부호화 장치는 다양한 인트라 예측 모드들을 기반으로 예측을 수행할 수 있고, 이에 기반한 RDO (rate-distortion optimization)을 수행하여 최적의 인트라 예측 모드를 결정할 수 있다. 영상 부호화 장치는 이 경우 상기 MPM 리스트에 포함된 MPM 후보들만을 이용하여 상기 최적의 인트라 예측 모드를 결정할 수도 있고, 또는 상기 MPM 리스트에 포함된 MPM 후보들뿐 아니라 나머지 인트라 예측 모드들을 더 이용하여 상기 최적의 인트라 예측 모드를 결정할 수도 있다. 구체적으로 예를 들어, 만약 상기 현재 블록의 인트라 예측 타입이 노멀 인트라 예측 타입이 아닌 특정 타입 (예를 들어 LIP, MRL 또는 ISP)인 경우에는 영상 부호화 장치는 상기 MPM 후보들만을 이용하여 상기 최적의 인트라 예측 모드를 결정할 수 있다. 즉, 이 경우에는 상기 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드는 상기 MPM 후보들 중에서만 결정될 수 있으며, 이 경우에는 상기 MPM flag를 인코딩/시그널링하지 않을 수 있다. 영상 복호화 장치는 상기 특정 타입의 경우에는 MPM flag를 별도로 시그널링 받지 않고도 MPM flag가 1인 것으로 추정할 수 있다. The image encoding apparatus may determine an intra prediction mode of the current block (S1020). The video encoding apparatus may perform prediction based on various intra prediction modes, and may determine an optimal intra prediction mode by performing rate-distortion optimization (RDO) based thereon. In this case, the video encoding apparatus may determine the optimal intra prediction mode using only MPM candidates included in the MPM list, or further use the remaining intra prediction modes as well as the MPM candidates included in the MPM list. It is also possible to determine the intra prediction mode. Specifically, for example, if the intra prediction type of the current block is a specific type (eg, LIP, MRL, or ISP) other than the normal intra prediction type, the video encoding apparatus uses only the MPM candidates to determine the optimal intra prediction type. The prediction mode can be determined. That is, in this case, the intra prediction mode for the current block may be determined only among the MPM candidates, and in this case, the MPM flag may not be encoded/signaled. In the case of the specific type, the video decoding apparatus may estimate that the MPM flag is 1 without separately signaling the MPM flag.
한편, 일반적으로 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드가 상기 MPM 리스트 내에 있는 MPM 후보들 중 하나인 경우, 영상 부호화 장치는 상기 MPM 후보들 중 하나를 가리키는 MPM 인덱스(mpm idx)를 생성할 수 있다. 만약, 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드가 상기 MPM 리스트 내에 없는 경우에는 상기 MPM 리스트에 포함되지 않은 나머지 인트라 예측 모드들 중에서 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드와 같은 모드를 가리키는 리메이닝 인트라 예측 모드 정보를 생성할 수 있다.Meanwhile, in general, when the intra prediction mode of the current block is one of MPM candidates in the MPM list, the video encoding apparatus may generate an MPM index (mpm idx) indicating one of the MPM candidates. If the intra prediction mode of the current block is not in the MPM list, remaining intra prediction mode information indicating the same mode as the intra prediction mode of the current block is generated among the remaining intra prediction modes not included in the MPM list. can do.
영상 부호화 장치는 인트라 예측 모드 정보를 인코딩하여 비트스트림 형태로 출력할 수 있다(S1030). 상기 인트라 예측 모드 정보는 전술한 MPM flag, MPM 인덱스 및/또는 리메이닝 인트라 예측 모드 정보를 포함할 수 있다. 일반적으로 MPM 인덱스와 리메이닝 인트라 예측 모드 정보는 alternative한 관계로 하나의 블록에 대한 인트라 예측 모드를 지시함에 있어서, 동시에 시그널링되지는 않는다. 즉, MPM flag 값이 1일 때 MPM 인덱스가 시그널링되고, MPM flag 값이 0일 때 리메이닝 인트라 예측 모드 정보가 시그널링될 수 있다. 다만, 전술한 바와 같이 현재 블록에 특정 인트라 예측 타입이 적용되는 경우에는 MPM flag가 시그널링되지 않고 그 값이 1로 추론(infer)되며, MPM 인덱스만 시그널링될 수도 있다. 즉, 이 경우에는 상기 인트라 예측 모드 정보는 상기 MPM 인덱스만을 포함할 수도 있다.The image encoding apparatus may encode the intra prediction mode information and output it in the form of a bitstream (S1030). The intra prediction mode information may include the above-described MPM flag, MPM index, and/or remaining intra prediction mode information. In general, the MPM index and the remaining intra prediction mode information are not signaled at the same time when indicating an intra prediction mode for one block with an alternative relationship. That is, when the MPM flag value is 1, the MPM index may be signaled, and when the MPM flag value is 0, the remaining intra prediction mode information may be signaled. However, as described above, when a specific intra prediction type is applied to the current block, the MPM flag is not signaled and its value is inferred as 1, and only the MPM index may be signaled. That is, in this case, the intra prediction mode information may include only the MPM index.
도 10에 도시된 예에서, S1020은 S1010보다 뒤에 수행되는 것으로 도시되었으나 이는 하나의 예시이며, S1020은 S1010보다 먼저 수행될 수도 있고 동시에 수행될 수도 있다. In the example shown in FIG. 10, S1020 is shown to be performed after S1010, but this is an example, and S1020 may be performed before S1010 or at the same time.
도 11은 영상 복호화 장치에서의 인트라 예측 모드 결정 절차를 도시한 흐름도이다.11 is a flowchart illustrating a procedure for determining an intra prediction mode in an image decoding apparatus.
영상 복호화 장치는 영상 부호화 장치에서 결정 및 시그널링된 인트라 예측 모드 정보에 기반하여 현재 블록의 인트라 예측 모드를 결정할 수 있다.The image decoding apparatus may determine an intra prediction mode of the current block based on intra prediction mode information determined and signaled by the image encoding apparatus.
도 11을 참조하면, 영상 복호화 장치는 비트스트림으로부터 인트라 예측 모드 정보를 획득할 수 있다(S1110). 상기 인트라 예측 모드 정보는 전술한 바와 같이 MPM flag, MPM 인덱스, 리메이닝 인트라 예측 모드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 11, the apparatus for decoding an image may acquire intra prediction mode information from a bitstream (S1110). As described above, the intra prediction mode information may include at least one of an MPM flag, an MPM index, and a remaining intra prediction mode.
영상 복호화 장치는 MPM 리스트를 구성할 수 있다(S1120). 상기 MPM 리스트는 상기 영상 부호화 장치에서 구성된 MPM 리스트와 동일하게 구성된다. 즉, 상기 MPM 리스트는 주변 블록의 인트라 예측 모드를 포함할 수도 있고, 미리 정해진 방법에 따라 특정 인트라 예측 모드들을 더 포함할 수도 있다.The video decoding apparatus may configure an MPM list (S1120). The MPM list is configured in the same way as the MPM list configured in the video encoding apparatus. That is, the MPM list may include intra prediction modes of neighboring blocks, or may further include specific intra prediction modes according to a predetermined method.
도 11에 도시된 예에서, S1120은 S1110보다 뒤에 수행되는 것으로 도시되었으나 이는 하나의 예시이며, S1120은 S1110보다 먼저 수행될 수도 있고 동시에 수행될 수도 있다. In the example shown in FIG. 11, S1120 is shown to be performed after S1110, but this is an example, and S1120 may be performed before S1110 or at the same time.
영상 복호화 장치는 상기 MPM 리스트 및 상기 인트라 예측 모드 정보를 기반으로 현재 블록의 인트라 예측 모드를 결정한다(S1130). 단계 S1130은 도 12를 참조하여 보다 구체적으로 설명한다. The video decoding apparatus determines an intra prediction mode of the current block based on the MPM list and the intra prediction mode information (S1130). Step S1130 will be described in more detail with reference to FIG. 12.
도 12는 인트라 예측 모드 도출 절차를 보다 구체적으로 설명하기 위한 흐름도이다.12 is a flowchart for describing a procedure for deriving an intra prediction mode in more detail.
도 12의 단계 S1210 및 S1220은 각각 도 11의 단계 S1110 및 S1120에 대응될 수 있다. 따라서, 단계 S1210 및 S1220에 대한 구체적인 설명은 생략한다. Steps S1210 and S1220 of FIG. 12 may correspond to steps S1110 and S1120 of FIG. 11, respectively. Therefore, detailed descriptions of steps S1210 and S1220 are omitted.
영상 복호화 장치는 비트스트림으로부터 인트라 예측 모드 정보를 획득하고, MPM 리스트를 구성한 후(S1210, S1220), 소정의 조건을 판단할 수 있다(S1230). 구체적으로, 도 12에 도시된 바와 같이, MPM flag의 값이 1인 경우(S1230에서 Yes), 영상 복호화 장치는 상기 MPM 리스트 내의 MPM 후보들 중에서 상기 MPM 인덱스가 가리키는 후보를 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드로 도출할 수 있다(S1240). 다른 예로, 상기 MPM flag의 값이 0인 경우(S1230에서 No), 영상 복호화 장치는 상기 MPM 리스트에 포함되지 않은 나머지 인트라 예측 모드들 중에서 상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보가 가리키는 인트라 예측 모드를 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드로 도출할 수 있다(S1250). 한편, 또 다른 예로, 상기 현재 블록의 인트라 예측 타입이 특정 타입(ex. LIP, MRL 또는 ISP 등)인 경우(S1230에서 Yes), 영상 복호화 장치는 상기 MPM flag의 확인 없이도, 상기 MPM 리스트 내에서 상기 MPM 인덱스가 가리키는 후보를 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드로 도출할 수도 있다(S1240).The image decoding apparatus may obtain intra prediction mode information from the bitstream, configure an MPM list (S1210 and S1220), and determine a predetermined condition (S1230). Specifically, as shown in FIG. 12, when the value of the MPM flag is 1 (Yes in S1230), the video decoding apparatus selects a candidate indicated by the MPM index among MPM candidates in the MPM list in the intra prediction mode of the current block. It can be derived as (S1240). As another example, when the value of the MPM flag is 0 (No in S1230), the video decoding apparatus selects an intra prediction mode indicated by the remaining intra prediction mode information among the remaining intra prediction modes not included in the MPM list. The intra prediction mode of the block may be derived (S1250). On the other hand, as another example, when the intra prediction type of the current block is a specific type (ex.LIP, MRL, ISP, etc.) (Yes in S1230), the video decoding apparatus is within the MPM list without checking the MPM flag. A candidate indicated by the MPM index may be derived as an intra prediction mode of the current block (S1240).
도 13은 본 개시의 일 실시예에 따른 인트라 예측 방향을 도시하는 도면이다. 13 is a diagram illustrating an intra prediction direction according to an embodiment of the present disclosure.
인트라 예측 모드는 일 예로 2개의 비방향성 인트라 예측 모드들과 33개의 방향성 인트라 예측 모드들을 포함할 수 있다. 상기 비방향성 인트라 예측 모드들은 플래너(planar) 인트라 예측 모드 및 DC 인트라 예측 모드를 포함할 수 있고, 상기 방향성 인트라 예측 모드들은 2번 내지 34번 인트라 예측 모드들을 포함할 수 있다. 상기 플래너 인트라 예측 모드는 플래너 모드라고 불릴 수 있고, 상기 DC 인트라 예측 모드는 DC 모드라고 불릴 수 있다. As an example, the intra prediction mode may include two non-directional intra prediction modes and 33 directional intra prediction modes. The non-directional intra prediction modes may include a planar intra prediction mode and a DC intra prediction mode, and the directional intra prediction modes may include 2 to 34 intra prediction modes. The planar intra prediction mode may be referred to as a planner mode, and the DC intra prediction mode may be referred to as a DC mode.
또는, 자연 영상(natural video)에서 제시된 임의의 에지 방향(edge direction)을 캡쳐하기 위하여, 도 13에 도시된 바와 같이 인트라 예측 모드는 2개의 비방향성 인트라 예측 모드들과 65개의 확장된 방향성 인트라 예측 모드들을 포함할 수 있다. 상기 비방향성 인트라 예측 모드들은 플래너 모드 및 DC 모드를 포함할 수 있고, 상기 방향성 인트라 예측 모드들은 2번 내지 66번 인트라 예측 모드들을 포함할 수 있다. 상기 확장된 인트라 예측 모드들은 모든 사이즈의 블록들에 적용될 수 있고, 루마 성분(루마 블록) 및 크로마 성분(크로마 블록) 모두에 적용될 수 있다.Alternatively, in order to capture an arbitrary edge direction presented in a natural video, as shown in FIG. 13, the intra prediction mode includes two non-directional intra prediction modes and 65 extended directional intra prediction. It can include modes. The non-directional intra prediction modes may include a planar mode and a DC mode, and the directional intra prediction modes may include 2 to 66 intra prediction modes. The extended intra prediction modes can be applied to blocks of all sizes, and can be applied to both a luma component (a luma block) and a chroma component (a chroma block).
또는, 상기 인트라 예측 모드는 2개의 비방향성 인트라 예측 모드들과 129개의 방향성 인트라 예측 모드들을 포함할 수 있다. 상기 비방향성 인트라 예측 모드들은 플래너 모드 및 DC 모드를 포함할 수 있고, 상기 방향성 인트라 예측 모드들은 2번 내지 130번 인트라 예측 모드들을 포함할 수 있다.Alternatively, the intra prediction mode may include two non-directional intra prediction modes and 129 directional intra prediction modes. The non-directional intra prediction modes may include a planar mode and a DC mode, and the directional intra prediction modes may include 2 to 130 intra prediction modes.
한편, 상기 인트라 예측 모드는 전술한 인트라 예측 모드들 외에도 크로마 샘플을 위한 CCLM(cross-component linear model) 모드를 더 포함할 수 있다. CCLM 모드는 LM 파라미터 도출을 위하여 좌측 샘플들을 고려하는지, 상측 샘플들을 고려하는지, 둘 다를 고려하는지에 따라 L_CCLM, T_CCLM, LT_CCLM으로 나누어질 수 있으며, 크로마 성분에 대하여만 적용될 수 있다. Meanwhile, the intra prediction mode may further include a cross-component linear model (CCLM) mode for chroma samples in addition to the aforementioned intra prediction modes. The CCLM mode can be divided into L_CCLM, T_CCLM, and LT_CCLM, depending on whether left samples are considered, upper samples are considered, or both for LM parameter derivation, and can be applied only to a chroma component.
인트라 예측 모드는 예를 들어 아래 표 3과 같이 인덱싱될 수 있다.The intra prediction mode may be indexed, for example, as shown in Table 3 below.
[표 3][Table 3]
Figure PCTKR2020008032-appb-I000003
Figure PCTKR2020008032-appb-I000003
도 14는 본 개시의 다른 실시예에 따른 인트라 예측 방향을 도시하는 도면이다. 도 14에서, 점선 방향은 정사각형이 아닌 블록에만 적용되는 광각(wide angle) 모드를 도시한다. 도 14에 도시된 바와 같이, 자연 영상(natural video)에서 제시된 임의의 에지 방향(edge direction)을 캡쳐하기 위하여, 일 실시예에 따른 인트라 예측 모드는 2개의 비방향성 인트라 예측 모드와 함께 93개의 방향성 인트라 예측 모드를 포함할 수 있다. 비방향성 인트라 예측 모드들은 플래너 모드 및 DC 모드를 포함할 수 있다. 방향성 인트라 예측 모드는 도 14의 화살표로 나타낸 바와 같이 2번 내지 80번과 -1번 내지 -14번으로 구성되는 인트라 예측 모드를 포함할 수 있다. 상기 플래너 모드는 INTRA_PLANAR로 표기될 수 있고, DC 모드는 INTRA_DC로 표기될 수 있다. 그리고 방향성 인트라 예측 모드는 INTRA_ANGULAR-14 내지 INTRA_ANGULAR-1 및 INTRA_ANGULAR2 내지 INTRA_ANGULAR80과 같이 표기될 수 있다.14 is a diagram illustrating an intra prediction direction according to another embodiment of the present disclosure. In Fig. 14, the dotted line direction shows a wide angle mode that is applied only to blocks that are not square. As shown in FIG. 14, in order to capture an arbitrary edge direction presented in a natural video, an intra prediction mode according to an embodiment includes 93 directions along with two non-directional intra prediction modes. It may include an intra prediction mode. Non-directional intra prediction modes may include planar mode and DC mode. The directional intra prediction mode may include an intra prediction mode consisting of times 2 to 80 and -1 to -14 as indicated by the arrows in FIG. 14. The planner mode may be indicated as INTRA_PLANAR, and the DC mode may be indicated as INTRA_DC. In addition, the directional intra prediction mode may be expressed as INTRA_ANGULAR-14 to INTRA_ANGULAR-1 and INTRA_ANGULAR2 to INTRA_ANGULAR80.
실시예 #1Example #1
이하에서는, 상술한 MRL을 이용하여 현재 블록에 대한 인트라 예측을 수행하는 방법에 대해서 설명한다. 현재 블록이 특정 조건을 만족하는 경우, 영상 부호화/복호화 장치는 본 개시가 제안하는 방법을 이용하여 다중 참조 샘플 라인을 유도할 수 있다.Hereinafter, a method of performing intra prediction on a current block using the above-described MRL will be described. When the current block satisfies a specific condition, the apparatus for encoding/decoding an image may derive multiple reference sample lines using a method proposed by the present disclosure.
본 개시에 따르면, MRL이 적용되는 영상 부호화/복호화 장치는, 현재 블록이 CTU(Coding Tree Unit)의 상단 경계에 인접한 경우, 라인 버퍼 문제로 인해 현재 블록에 대해 MRL을 적용하지 않을 수 있다.According to the present disclosure, when the current block is adjacent to an upper boundary of a coding tree unit (CTU), the video encoding/decoding apparatus to which the MRL is applied may not apply the MRL to the current block due to a line buffer problem.
도 15는 CTU의 상단 경계에 위치한 현재 블록을 설명하기 위한 도면이다.15 is a diagram for describing a current block located at an upper boundary of a CTU.
도 15에 도시되어 있는 CTU는 16개의 CU블록을 포함한다. 이때, CU1 내지 CU4는 각각의 CU(현재 블록)가 속한 CTU의 상단 경계에 인접한 블록일 수 있다. 이 경우, CU1 내지 CU4에 대해서는 MRL이 적용되지 않을 수 있다. 즉, 도 15에서 CU1 내지 CU4에 대해서는 MRL이 적용되지 않고, CU5 내지 CU16에 대해서는 시그널링되는 MRL 설정에 기반하여 MRL이 적용될 수 있다. 현재 블록이 CTU의 상단 경계에 인접하는 경우, 영상 부호화/복호화 장치는, MRL의 적용 없이 하나의 참조 샘플 라인만을 이용하여 현재 블록에 대한 인트라 예측을 수행할 수 있다.The CTU shown in FIG. 15 includes 16 CU blocks. In this case, CU1 to CU4 may be blocks adjacent to the upper boundary of the CTU to which each CU (current block) belongs. In this case, MRL may not be applied to CU1 to CU4. That is, in FIG. 15, MRL is not applied to CU1 to CU4, and MRL may be applied to CU5 to CU16 based on signaled MRL configuration. When the current block is adjacent to the upper boundary of the CTU, the apparatus for encoding/decoding an image may perform intra prediction on the current block using only one reference sample line without applying MRL.
한편, 현재 블록이 CTU 좌측 경계에 인접하는 경우에는 라인 버퍼 문제가 발생하지 않으므로, 상술한 제약 없이 0번, 1번 및 3번 참조 샘플 라인 중 하나의 참조 샘플 라인이 현재 블록의 참조 샘플 라인으로 사용될 수 있다.On the other hand, if the current block is adjacent to the left boundary of the CTU, a line buffer problem does not occur, so one of the reference sample lines 0, 1, and 3 is used as the reference sample line of the current block without the above-described restrictions. Can be used.
본 개시의 다른 실시예에 따르면, 현재 블록이 CTU의 상단 경계에 인접하는 경우에도, 영상 부호화/복호화 장치는, 라인 버퍼 문제 발생 없이 현재 블록에 대해 MRL을 적용하여 인트라 예측을 수행할 수 있다. According to another embodiment of the present disclosure, even when the current block is adjacent to the upper boundary of the CTU, the apparatus for encoding/decoding an image may perform intra prediction by applying MRL to the current block without occurrence of a line buffer problem.
이하의 설명에서, 현재 블록의 좌측 상단 좌표가 (x0, y0)인 경우, 상단 참조 샘플 라인의 좌표 (x, y)는 참조 샘플 라인의 좌표 중 x
Figure PCTKR2020008032-appb-I000004
x0 및 y < y0를 만족하는 좌표를 의미할 수 있다. 예컨대, 현재 블록의 0번 상단 참조 샘플 라인의 좌표 (x, y)는 x
Figure PCTKR2020008032-appb-I000005
x0 및 y = y0 - 1을 만족하는 좌표를 의미할 수 있다. 또한, 현재 블록의 1번 상단 참조 샘플 라인의 좌표는 (x, y)는 x
Figure PCTKR2020008032-appb-I000006
x0 및 y = y0 - 2을 만족하는 좌표를 의미할 수 있다. 또한, 현재 블록의 2번 상단 참조 샘플 라인의 좌표는 (x, y)는 x
Figure PCTKR2020008032-appb-I000007
x0 및 y = y0 - 3을 만족하는 좌표를 의미할 수 있다. 또한, 현재 블록의 3번 상단 참조 샘플 라인의 좌표는 (x, y)는 x
Figure PCTKR2020008032-appb-I000008
x0 및 y = y0 - 4을 만족하는 좌표를 의미할 수 있다.
In the following description, when the upper left coordinate of the current block is (x0, y0), the coordinate (x, y) of the upper reference sample line is x among the coordinates of the reference sample line.
Figure PCTKR2020008032-appb-I000004
It may mean coordinates satisfying x0 and y <y0. For example, the coordinates (x, y) of the upper reference sample line 0 of the current block are x
Figure PCTKR2020008032-appb-I000005
It may mean coordinates satisfying x0 and y = y0-1. In addition, the coordinates of the upper reference sample line #1 of the current block is (x, y) x
Figure PCTKR2020008032-appb-I000006
It may mean coordinates satisfying x0 and y = y0-2. In addition, the coordinates of the second upper reference sample line of the current block are (x, y) x
Figure PCTKR2020008032-appb-I000007
It may mean coordinates satisfying x0 and y = y0-3. In addition, the coordinates of the 3rd upper reference sample line of the current block is (x, y) x
Figure PCTKR2020008032-appb-I000008
It may mean coordinates satisfying x0 and y = y0-4.
또한, 이하의 설명에서, 현재 블록의 좌측 상단 좌표가 (x0, y0)인 경우, 현재 블록의 좌상단 참조 샘플 라인의 좌표 (x, y)는 참조 샘플 라인의 좌표 중 x < x0 및 y < y0를 만족하는 좌표를 의미할 수 있다. 예컨대, 현재 블록의 0번 좌상단 참조 샘플 라인의 좌표 (x, y)는 (x0 - 1, y0 - 1)을 포함할 수 있다. 또한, 현재 블록의 1번 좌상단 참조 샘플 라인의 좌표는 (x, y)는 (x0 - 2, y0 - 1), (x0 - 2, y0 - 2) 및 (x0 - 1, y0 - 2) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 현재 블록의 2번 좌상단 참조 샘플 라인의 좌표는 (x, y)는 (x0 - 3, y0 - 1), (x0 - 3, y0 - 2), (x0 - 3, y0 - 3), (x0 - 2, y0 - 3) 및 (x0 - 1, y0 - 3) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 현재 블록의 3번 좌상단 참조 샘플 라인의 좌표는 (x, y)는 (x0 - 4, y0 - 1), (x0 - 4, y0 - 2), (x0 - 4, y0 - 3), (x0 - 4, y0 - 4), (x0 - 3, y0 - 4), (x0 - 2, y0 - 4) 및 (x0 - 1, y0 - 4) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.In addition, in the following description, when the upper left coordinate of the current block is (x0, y0), the coordinates (x, y) of the upper left reference sample line of the current block are x <x0 and y <y0 among the coordinates of the reference sample line. It may mean a coordinate that satisfies. For example, the coordinates (x, y) of the upper left reference sample line 0 of the current block may include (x0-1, y0-1). In addition, the coordinates of the upper left reference sample line No.1 of the current block are (x0-2, y0-1), (x0-2, y0-2) and (x0-1, y0-2). It may include at least one. In addition, the coordinates of the second upper left reference sample line of the current block are (x, y) (x0-3, y0-1), (x0-3, y0-2), (x0-3, y0-3), It may include at least one of (x0-2, y0-3) and (x0-1, y0-3). In addition, the coordinates of the 3rd upper left reference sample line of the current block are (x0-4, y0-1), (x0-4, y0-2), (x0-4, y0-3), It may include at least one of (x0-4, y0-4), (x0-3, y0-4), (x0-2, y0-4) and (x0-1, y0-4).
또한, 이하의 설명에서, 현재 블록의 좌측 상단 좌표가 (x0, y0)인 경우, 좌측 참조 샘플 라인의 좌표 (x, y)는 참조 샘플 라인의 좌표 중 x < x0 및 y
Figure PCTKR2020008032-appb-I000009
y0를 만족하는 좌표를 의미할 수 있다. 예컨대, 현재 블록의 0번 좌측 참조 샘플 라인의 좌표 (x, y)는 x = x0 - 1 및 y
Figure PCTKR2020008032-appb-I000010
y0을 만족하는 좌표를 의미할 수 있다. 또한, 현재 블록의 1번 좌측 참조 샘플 라인의 좌표는 (x, y)는 x = x0 - 2 및 y
Figure PCTKR2020008032-appb-I000011
y0을 만족하는 좌표를 의미할 수 있다. 또한, 현재 블록의 2번 좌측 참조 샘플 라인의 좌표는 (x, y)는 x = x0 - 3 및 y
Figure PCTKR2020008032-appb-I000012
y0을 만족하는 좌표를 의미할 수 있다. 또한, 현재 블록의 3번 좌측 참조 샘플 라인의 좌표는 (x, y)는 x = x0 - 4 및 y
Figure PCTKR2020008032-appb-I000013
y0을 만족하는 좌표를 의미할 수 있다.
In addition, in the following description, when the upper left coordinate of the current block is (x0, y0), the coordinates (x, y) of the left reference sample line are the coordinates of the reference sample line x <x0 and y
Figure PCTKR2020008032-appb-I000009
It may mean coordinates that satisfy y0. For example, the coordinates (x, y) of the 0th left reference sample line of the current block are x = x0-1 and y
Figure PCTKR2020008032-appb-I000010
It may mean coordinates that satisfy y0. In addition, the coordinates of the 1st left reference sample line of the current block are x = x0-2 and y
Figure PCTKR2020008032-appb-I000011
It may mean coordinates that satisfy y0. In addition, the coordinates of the second left reference sample line of the current block are (x, y) x = x0-3 and y
Figure PCTKR2020008032-appb-I000012
It may mean coordinates that satisfy y0. In addition, the coordinates of the 3rd left reference sample line of the current block are x = x0-4 and y
Figure PCTKR2020008032-appb-I000013
It may mean coordinates that satisfy y0.
이하의 설명에서 참조 샘플 라인은 상술한 상단 참조 샘플 라인, 좌상단 참조 샘플 라인 및 좌측 참조 샘플 라인 중 적어도 하나를 포함하는 구성일 수 있다.In the following description, the reference sample line may be configured to include at least one of the above-described upper reference sample line, upper left reference sample line, and left reference sample line.
도 16은 본 개시의 일 실시예에 따른 영상 복호화 방법을 설명하기 위한 도면이다.16 is a diagram for describing an image decoding method according to an embodiment of the present disclosure.
도 16을 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 영상 복호화 방법은, 현재 블록의 예측 모드에 관한 정보에 기초하여, 현재 블록의 예측 모드가 인트라 예측 모드인지 여부를 판단하는 단계(S1610), 현재 블록의 예측 모드가 인트라 예측 모드인 경우, 현재 블록이 기설정된 영역의 경계에 인접하는지 여부를 판단하는 단계(S1620), 상기 현재 블록이 상기 기설정된 영역의 경계에 인접하는지 여부에 기반하여, 현재 블록에 대한 다중 참조 샘플 라인을 유도하는 단계(S1630) 및 유도된 다중 참조 샘플 라인을 이용하여 현재 블록에 대한 예측 블록을 생성하는 단계(S1640)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 16, in an image decoding method according to an embodiment of the present disclosure, determining whether a prediction mode of a current block is an intra prediction mode based on information about a prediction mode of a current block (S1610), When the prediction mode of the current block is the intra prediction mode, determining whether the current block is adjacent to a boundary of a preset area (S1620), based on whether the current block is adjacent to a boundary of the preset area, It may include deriving multiple reference sample lines for the current block (S1630) and generating a prediction block for the current block by using the derived multiple reference sample lines (S1640).
이때, 기설정된 영역의 경계는 상기 현재 블록을 포함하는 CTU(Coding Tree Unit)의 상단 경계일 수 있다.In this case, the boundary of the preset region may be the upper boundary of the coding tree unit (CTU) including the current block.
도 17은 본 개시의 일 실시예에 따른 영상 부호화 방법을 설명하기 위한 도면이다.17 is a diagram for describing an image encoding method according to an embodiment of the present disclosure.
도 17을 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 영상 부호화 방법은, 현재 블록의 예측 모드가 인트라 예측 모드인지 여부를 결정하는 단계(S1710), 현재 블록의 예측 모드가 인트라 예측 모드인 경우, 현재 블록이 현재 블록을 포함하는 CTU(Coding Tree Unit)의 상단 경계에 인접하는지 여부를 판단하는 단계(S1720), 현재 블록이 상기 CTU의 상단 경계에 인접하는지 여부에 기반하여 인트라 예측을 위한 참조 샘플을 구성하는 단계(S1730), 구성된 참조 샘플을 이용하여 인트라 예측을 수행함으로써 현재 블록에 대한 예측 블록을 생성하는 단계(S1740) 및 참조 샘플을 구성하는데 이용된 참조 샘플 라인에 관한 정보를 상기 현재 블록의 MRL(Multiple Reference Line) 인덱스를 통해 부호화하는 단계(S1750)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 17, in an image encoding method according to an embodiment of the present disclosure, determining whether a prediction mode of a current block is an intra prediction mode (S1710), when a prediction mode of a current block is an intra prediction mode, Determining whether the current block is adjacent to the upper boundary of the CTU (Coding Tree Unit) including the current block (S1720), a reference sample for intra prediction based on whether the current block is adjacent to the upper boundary of the CTU Constructing (S1730), generating a prediction block for the current block by performing intra prediction using the configured reference sample (S1740), and information on a reference sample line used to construct a reference sample is provided to the current block. Encoding through the MRL (Multiple Reference Line) index (S1750) may be included.
실시예 #2Example #2
본 개시의 다른 일 실시예에 따르면, 현재 블록이 현재 블록이 속한 CTU의 상단 경계에 인접하는 경우, 영상 부호화/복호화 장치는 현재 블록의 0번 상단 참조 샘플 라인을 이용하여 나머지 상단 참조 샘플 라인을 유도할 수 있다. 또한, 현재 블록이 현재 블록이 속한 CTU의 상단 경계에 인접하는 경우, 영상 부호화/복호화 장치는 현재 블록의 좌측 참조 샘플 라인을 이용하여 좌상단 참조 샘플 라인을 유도할 수 있다.According to another embodiment of the present disclosure, when the current block is adjacent to the upper boundary of the CTU to which the current block belongs, the image encoding/decoding apparatus uses the 0th upper reference sample line of the current block to determine the remaining upper reference sample lines. You can induce. Also, when the current block is adjacent to the upper boundary of the CTU to which the current block belongs, the image encoding/decoding apparatus may derive the upper left reference sample line by using the left reference sample line of the current block.
도 18은 본 개시의 다른 일 실시예에 따른 참조 샘플 라인 유도 방법을 설명하기 위한 도면이다.18 is a diagram for describing a method of deriving a reference sample line according to another embodiment of the present disclosure.
도 18의 CU1 내지 CU4는 CTU의 상단 경계에 인접한 블록일 수 있다. 도 18은, 현재 블록이 현재 블록이 속한 CTU의 상단 경계에 인접하는 경우, 영상 부호화/복호화 장치가 현재 블록에 인접한 참조 샘플 라인(0번 참조 샘플 라인)을 이용하여, 현재 블록의 나머지 상단 참조 샘플 라인을 유도하는 방법을 도시한다. 이때, 나머지 상단 참조 샘플 라인은, 인접한 참조 샘플 라인을 제외한 참조 샘플 라인(1번 내지 3번 상단 참조 샘플 라인)들을 의미할 수 있다. 도 18을 참조하면, 현재 블록의 1번 상단 참조 샘플 라인 및 3번 상단 참조 샘플 라인은, 현재 블록의 0번 상단 참조 샘플 라인을 이용하여 유도될 수 있다. 도 18은, 현재 블록에 인접한 0번 상단 참조 샘플 라인을 이용하여 1번 및/또는 3번 상단 참조 샘플 라인이 유도되는 방법을 설명한다. 하지만, 참조 샘플 라인의 넘버링은 예시일 뿐, 본 실시예는 현재 블록 또는 현재 블록이 속한 CTU에 인접한 참조 샘플 라인을 이용하여 임의의 참조 샘플 라인을 유도하는 구성에도 권리범위가 미칠 수 있다.CU1 to CU4 of FIG. 18 may be blocks adjacent to the upper boundary of the CTU. 18 shows, when the current block is adjacent to the upper boundary of the CTU to which the current block belongs, the image encoding/decoding apparatus refers to the remaining upper part of the current block by using a reference sample line (reference sample line 0) adjacent to the current block. Shows how to derive a sample line. In this case, the remaining upper reference sample lines may mean reference sample lines (no. 1 to 3 upper reference sample lines) excluding adjacent reference sample lines. Referring to FIG. 18, the first upper reference sample line and the third upper reference sample line of the current block may be derived using the 0th upper reference sample line of the current block. 18 illustrates a method in which the first and/or third upper reference sample lines are derived using the 0th upper reference sample line adjacent to the current block. However, the numbering of reference sample lines is only an example, and in the present embodiment, the scope of rights may also extend to a configuration in which a reference sample line is derived by using a reference sample line adjacent to a current block or a CTU to which the current block belongs.
본 실시예에 따르면, 현재 블록이 현재 블록이 속한 CTU의 상단 경계에 인접하는 경우, 1번, 2번 및/또는 3번 상단 참조 샘플 라인은, 0번 상단 참조 샘플 라인의 샘플 값을 이용하여 유도될 수 있다. 구체적으로 1번, 2번 및/또는 3번 상단 참조 샘플 라인은 0번 상단 참조 샘플 라인의 샘플 값이 복사되어 유도될 수 있다. 구체적으로, 1번, 2번 및/또는 3번 상단 참조 샘플 라인 각각의 샘플 값은, 각각의 참조 샘플이 가지는 좌표와 동일한 x 좌표를 가지는 0번 상단 참조 샘플 라인의 샘플 값을 이용하여 유도될 수 있다. 예컨대, (x1, y0 - 2)의 좌표를 가지는 임의의 1번 상단 참조 샘플 라인의 샘플 값은, (x1, y0 - 1)의 좌표를 가지는 0번 상단 참조 샘플 라인의 샘플 값을 이용하여 유도되거나, 해당 샘플 값으로 결정될 수 있다. 또한, (x2, y0 - 3)의 좌표를 가지는 임의의 2번 상단 참조 샘플 라인의 샘플 값은, (x2, y0 - 1)의 좌표를 가지는 0번 상단 참조 샘플 라인의 샘플 값을 이용하여 유도되거나, 해당 샘플 값으로 결정될 수 있다. 또한, (x3, y0 - 4)의 좌표를 가지는 임의의 3번 상단 참조 샘플 라인의 샘플 값은, (x3, y0 - 1)의 좌표를 가지는 0번 상단 참조 샘플 라인의 샘플 값을 이용하여 유도되거나, 해당 샘플 값으로 결정될 수 있다.According to this embodiment, when the current block is adjacent to the upper boundary of the CTU to which the current block belongs, the 1st, 2nd, and/or 3rd upper reference sample lines use the sample values of the 0th upper reference sample line. Can be induced. Specifically, the first, second, and/or third upper reference sample lines may be derived by copying the sample value of the 0th upper reference sample line. Specifically, the sample value of each of the 1st, 2nd and/or 3rd upper reference sample lines is to be derived using the sample value of the 0th upper reference sample line having the same x coordinate as the coordinates of each reference sample. I can. For example, the sample value of the upper reference sample line No. 1 having the coordinates of (x1, y0-2) is derived using the sample value of the upper reference sample line No. 0 having the coordinates of (x1, y0-1) Or it can be determined by the corresponding sample value. In addition, the sample value of the upper reference sample line #2 having the coordinates of (x2, y0-3) is derived using the sample value of the upper reference sample line #0 having the coordinates of (x2, y0-1). Or it can be determined by the corresponding sample value. In addition, the sample value of the upper reference sample line 3 having the coordinates of (x3, y0-4) is derived using the sample value of the reference sample line 0 having the coordinates of (x3, y0-1) Or it can be determined by the corresponding sample value.
한편, 본 실시예에 따르면, 현재 블록의 좌측 참조 샘플 라인은 현재 블록이 현재 블록이 속한 CTU의 상단 경계에 인접하는지 여부와 관계없이 종래와 동일하게 유도될 수 있다. 즉, 현재 블록의 좌측 경계에 인접한 0번 좌측 참조 샘플 라인 및 나머지 좌측 참조 샘플 라인(1번 내지 3번 좌측 참조 샘플 라인)이 종래의 방법에 따라 유도될 수 있다.Meanwhile, according to the present embodiment, the reference sample line to the left of the current block may be derived in the same manner as in the related art, regardless of whether the current block is adjacent to the upper boundary of the CTU to which the current block belongs. That is, the 0th left reference sample line and the remaining left reference sample lines (1st to 3rd left reference sample lines) adjacent to the left boundary of the current block may be derived according to a conventional method.
한편, 현재 블록의 좌상단 참조 샘플 라인은, 각각의 좌상단 참조 샘플 라인에 대응되는 좌측 참조 샘플 라인의 최상단 샘플 값을 이용하여 유도될 수 있다. 예컨대, 1번 좌상단 참조 샘플 라인의 모든 샘플 값들은 (x0 - 2, y0)의 좌표를 가지는 1번 좌측 참조 샘플 라인의 샘플 값을 이용하여 유도되거나, 해당 샘플 값으로 결정될 수 있다. 또한, 2번 좌상단 참조 샘플 라인의 모든 샘플 값들은 (x0 - 3, y0)의 좌표를 가지는 2번 좌측 참조 샘플 라인의 샘플 값을 이용하여 유도되거나, 해당 샘플 값으로 결정될 수 있다. 또한, 3번 좌상단 참조 샘플 라인의 모든 샘플 값들은 (x0 - 4, y0)의 좌표를 가지는 3번 좌측 참조 샘플 라인의 샘플 값을 이용하여 유도되거나, 해당 샘플 값으로 결정될 수 있다. 예컨대, 도 18의 L1 샘플 값을 이용하여 1번 좌상단 참조 샘플 라인에 포함되는 모든 샘플 값들이 동일한 값으로 유도될 수 있으며, L3 샘플 값을 이용하여 3번 좌상단 참조 샘플 라인에 포함되는 모든 샘플 값들이 동일한 값으로 유도될 수 있다.Meanwhile, the upper left reference sample line of the current block may be derived using the uppermost sample value of the left reference sample line corresponding to each upper left reference sample line. For example, all sample values of the first left upper reference sample line may be derived using the sample value of the first left reference sample line having a coordinate of (x0-2, y0), or may be determined as corresponding sample values. In addition, all sample values of the second left upper reference sample line may be derived by using the sample values of the second left reference sample line having coordinates of (x0-3, y0), or may be determined as corresponding sample values. In addition, all sample values of the upper left reference sample line 3 may be derived using the sample value of the left reference sample line 3 having coordinates of (x0-4, y0), or may be determined as corresponding sample values. For example, all sample values included in the first upper left reference sample line can be derived to the same value using the L1 sample value of FIG. 18, and all sample values included in the third upper left reference sample line using the L3 sample value. Can be derived to the same value.
한편, 좌측 참조 샘플 라인의 최상단 값이 가용하지 않은 경우, 영상 부호화/복호화 장치는 기설정된 방향에 따라 가용한 참조 샘플을 추가로 스캔할 수 있다. 참조 샘플이 가용한 경우는, 해당 참조 샘플을 이용하여 좌상단 참조 샘플이 유도될 수 있는 경우를 의미할 수 있다. 가용한 참조 샘플 값이 스캔된 경우, 영상 부호화/복호화 장치는 해당 샘플 값을 이용하여, 좌상단 참조 샘플 라인을 유도할 수 있다. 일 예로, (x0 - n, y0)의 좌표를 가지는 좌측 참조 샘플 라인의 최상단 값이 가용하지 않은 경우, 영상 부호화/복호화 장치는 상단에서 하단 방향으로 가용한 참조 샘플을 스캔할 수 있다. 예를 들어, (x0 - 2, y0)의 좌표를 가지는 1번 좌측 참조 샘플 라인의 최상단 참조 샘플이 가용하지 않은 경우, 영상 부호화/복호화 장치는 (x0 - 2, y0 + 1)의 좌표를 가지는 참조 샘플의 가용성을 판단할 수 있다. 해당 참조 샘플이 가용한 경우, 영상 부호화/복호화 장치는 (x0 - 2, y0 + 1)의 좌표를 가지는 참조 샘플 값을 이용하여 1번 좌상단 참조 샘플 라인을 유도할 수 있다.Meanwhile, when the uppermost value of the left reference sample line is not available, the image encoding/decoding apparatus may additionally scan the available reference samples according to a preset direction. When a reference sample is available, it may mean a case in which the upper left reference sample can be derived using the reference sample. When an available reference sample value is scanned, the image encoding/decoding apparatus may derive the upper left reference sample line by using the sample value. As an example, when the uppermost value of the left reference sample line having coordinates of (x0-n, y0) is not available, the image encoding/decoding apparatus may scan the available reference sample from the top to the bottom. For example, if the uppermost reference sample of the 1st left reference sample line having coordinates of (x0-2, y0) is not available, the image encoding/decoding apparatus has coordinates of (x0-2, y0 + 1). You can determine the availability of a reference sample. When the corresponding reference sample is available, the image encoding/decoding apparatus may derive the first upper left reference sample line using a reference sample value having a coordinate of (x0-2, y0 + 1).
본 실시예에 따르면, 현재 블록이 현재 블록이 속한 CTU의 상단 경계에 인접하는 경우에도, MRL을 이용한 인트라 예측이 가능해지므로, 부호화 효율이 증대될 수 있다.According to the present embodiment, even when the current block is adjacent to the upper boundary of the CTU to which the current block belongs, since intra prediction using MRL is possible, coding efficiency can be increased.
실시예 #3Example #3
본 개시의 또 다른 일 실시예에 따르면, 현재 블록이 현재 블록이 속한 CTU의 상단 경계에 인접하는 경우, 영상 부호화/복호화 장치는 현재 블록의 좌측 참조 샘플 라인을 이용하여 좌상단 및 상단 참조 샘플 라인을 유도할 수 있다.According to another embodiment of the present disclosure, when the current block is adjacent to the upper boundary of the CTU to which the current block belongs, the image encoding/decoding apparatus determines the upper left and upper reference sample lines using the left reference sample line of the current block. You can induce.
도 19는 본 개시의 또 다른 일 실시예에 따른 참조 샘플 라인 유도 방법을 설명하기 위한 도면이다.19 is a diagram illustrating a method of deriving a reference sample line according to another embodiment of the present disclosure.
도 19의 CU1 내지 CU4는 CTU의 상단 경계에 인접한 블록일 수 있다. 도 19는, 현재 블록이 현재 블록이 속한 CTU의 상단 경계에 인접하는 경우, 영상 부호화/복호화 장치가 현재 블록의 좌측 참조 샘플 라인을 이용하여, 현재 블록의 좌상단 참조 샘플 라인 및 상단 참조 샘플 라인을 유도하는 방법을 도시한다. 도 19를 참조하면, 현재 블록의 1번 참조 샘플 라인과 3번 참조 샘플 라인은, 각각 1번 좌측 참조 샘플 라인 및 3번 좌측 샘플 라인을 이용하여 유도될 수 있다. 하지만, 참조 샘플 라인의 넘버링은 예시일 뿐, 본 실시예는 현재 블록의 좌측 참조 샘플 라인을 이용하여 임의의 좌상단 및 상단 참조 샘플 라인을 유도하는 구성에도 권리범위가 미칠 수 있다.CU1 to CU4 of FIG. 19 may be blocks adjacent to the upper boundary of the CTU. FIG. 19 shows, when the current block is adjacent to the upper boundary of the CTU to which the current block belongs, the image encoding/decoding apparatus uses the left reference sample line of the current block to determine the upper left reference sample line and the upper reference sample line of the current block. Shows how to induce. Referring to FIG. 19, reference sample line 1 and reference sample line 3 of the current block may be derived using a left reference sample line 1 and a left sample line 3, respectively. However, the numbering of reference sample lines is only an example, and in the present embodiment, the scope of rights may extend to a configuration in which arbitrary upper left and upper reference sample lines are derived using the left reference sample line of the current block.
본 실시예에 따르면, 현재 블록의 좌측 참조 샘플 라인은 현재 블록이 현재 블록이 속한 CTU의 상단 경계에 인접하는지 여부와 관계없이 종래와 동일하게 유도될 수 있다. 즉, 현재 블록의 좌측 경계에 인접한 0번 좌측 참조 샘플 라인 및 나머지 좌측 참조 샘플 라인(1번 내지 3번 좌측 참조 샘플 라인)이 종래의 방법에 따라 유도될 수 있다.According to the present embodiment, the reference sample line to the left of the current block can be derived in the same manner as in the related art, regardless of whether the current block is adjacent to the upper boundary of the CTU to which the current block belongs. That is, the 0th left reference sample line and the remaining left reference sample lines (1st to 3rd left reference sample lines) adjacent to the left boundary of the current block may be derived according to a conventional method.
한편, 현재 블록의 좌상단 참조 샘플 라인은, 각각의 좌상단 참조 샘플 라인에 대응되는 좌측 참조 샘플 라인의 최상단 샘플 값을 이용하여 유도될 수 있다. 예컨대, 1번 좌상단 참조 샘플 라인의 모든 샘플 값들은 (x0 - 2, y0)의 좌표를 가지는 1번 참조 샘플 라인의 샘플 값을 이용하여 유도되거나, 해당 샘플 값으로 결정될 수 있다. 또한, 2번 좌상단 참조 샘플 라인의 모든 샘플 값들은 (x0 - 3, y0)의 좌표를 가지는 2번 참조 샘플 라인의 샘플 값을 이용하여 유도되거나, 해당 샘플 값으로 결정될 수 있다. 또한, 3번 좌상단 참조 샘플 라인의 모든 샘플 값들은 (x0 - 4, y0)의 좌표를 가지는 3번 참조 샘플 라인의 샘플 값을 이용하여 유도되거나, 해당 샘플 값으로 결정될 수 있다.Meanwhile, the upper left reference sample line of the current block may be derived using the uppermost sample value of the left reference sample line corresponding to each upper left reference sample line. For example, all sample values of the upper left reference sample line No. 1 may be derived using the sample value of the reference sample line No. 1 having a coordinate of (x0-2, y0), or may be determined as corresponding sample values. In addition, all sample values of the second upper left reference sample line may be derived using the sample value of the second reference sample line having a coordinate of (x0-3, y0) or may be determined as the corresponding sample values. In addition, all sample values of the upper left reference sample line 3 may be derived by using the sample value of the reference sample line 3 having coordinates of (x0-4, y0), or may be determined as corresponding sample values.
한편, 현재 블록의 상단 참조 샘플 라인은, 각각의 상단 참조 샘플 라인에 대응되는 좌측 참조 샘플 라인의 최상단 샘플 값을 이용하여 유도될 수 있다. 예컨대, 1번 상단 참조 샘플 라인의 모든 샘플 값들은 (x0 - 2, y0)의 좌표를 가지는 1번 좌측 참조 샘플 라인의 샘플 값을 이용하여 유도되거나, 해당 샘플 값으로 결정될 수 있다. 또한, 2번 좌상단 참조 샘플 라인의 모든 샘플 값들은 (x0 - 3, y0)의 좌표를 가지는 2번 좌측 참조 샘플 라인의 샘플 값을 이용하여 유도되거나, 해당 샘플 값으로 결정될 수 있다. 또한, 3번 좌상단 참조 샘플 라인의 모든 샘플 값들은 (x0 - 4, y0)의 좌표를 가지는 3번 좌측 참조 샘플 라인의 샘플 값을 이용하여 유도되거나, 해당 샘플 값으로 결정될 수 있다.Meanwhile, the upper reference sample line of the current block may be derived using the uppermost sample value of the left reference sample line corresponding to each upper reference sample line. For example, all sample values of the upper reference sample line No. 1 may be derived using the sample value of the left reference sample line No. 1 having a coordinate of (x0-2, y0), or may be determined as corresponding sample values. In addition, all sample values of the second left upper reference sample line may be derived by using the sample values of the second left reference sample line having coordinates of (x0-3, y0), or may be determined as corresponding sample values. In addition, all sample values of the upper left reference sample line 3 may be derived using the sample value of the left reference sample line 3 having coordinates of (x0-4, y0), or may be determined as corresponding sample values.
즉, 본 실시예에 따르면, 상단 및 좌상단 참조 샘플 라인에 포함되는 모든 참조 샘플들의 샘플 값들은 각각의 참조 샘플 라인에 대응되는 좌측 참조 샘플 라인의 최상단 샘플 값으로 대체(substitute) 또는 패딩(padding)되어 유도되거나, 좌측 참조 샘플 라인의 최상단 샘플 값이 복사(copy)되어 유도될 수 있다. 예컨대, 도 19의 L1 샘플 값을 이용하여 1번 좌상단 및 상단 참조 샘플 라인에 포함되는 모든 샘플 값들이 동일한 값으로 유도될 수 있으며, L3 샘플 값을 이용하여 3번 좌상단 및 상단 참조 샘플 라인에 포함되는 모든 샘플 값들이 동일한 값으로 유도 될 수 있다.That is, according to the present embodiment, sample values of all reference samples included in the upper and upper left reference sample lines are substituted or padded with the uppermost sample value of the left reference sample line corresponding to each reference sample line. Or derived by copying the uppermost sample value of the left reference sample line. For example, all sample values included in the first upper left and upper reference sample lines can be derived to the same value using the L1 sample value of FIG. 19, and included in the third upper left and upper reference sample lines using the L3 sample value. All sampled values can be derived to the same value.
한편, 좌측 참조 샘플 라인의 최상단 값이 가용하지 않은 경우, 영상 부호화/복호화 장치는 기설정된 방향에 따라 가용한 참조 샘플을 추가로 스캔할 수 있다. 참조 샘플이 가용한 경우는, 해당 참조 샘플을 이용하여 좌상단 및/또는 상단 참조 샘플이 유도될 수 있는 경우를 의미할 수 있다. 가용한 참조 샘플 값이 스캔된 경우, 영상 부호화/복호화 장치는 해당 샘플 값을 이용하여, 좌상단 및 상단 참조 샘플 라인을 유도할 수 있다. 일 예로, (x0 - n, y0)의 좌표를 가지는 좌측 참조 샘플 라인의 최상단 값이 가용하지 않은 경우, 영상 부호화/복호화 장치는 상단에서 하단 방향으로 가용한 참조 샘플을 스캔할 수 있다. 예를 들어, (x0 - 2, y0)의 좌표를 가지는 1번 좌상단 참조 샘플 라인의 최상단 참조 샘플이 가용하지 않은 경우, 영상 부호화/복호화 장치는 (x0 - 2, y0 + 1)의 좌표를 가지는 참조 샘플의 가용성을 판단할 수 있다. 해당 참조 샘플이 가용한 경우, 영상 부호화/복호화 장치는 (x0 - 2, y0 + 1)의 좌표를 가지는 참조 샘플 값을 이용하여 1번 좌상단 및 상단 참조 샘플 라인을 유도할 수 있다.Meanwhile, when the uppermost value of the left reference sample line is not available, the image encoding/decoding apparatus may additionally scan the available reference samples according to a preset direction. When a reference sample is available, it may mean a case in which the upper left and/or upper reference samples can be derived using the reference sample. When an available reference sample value is scanned, the image encoding/decoding apparatus may derive the upper left and upper reference sample lines by using the sample value. As an example, if the uppermost value of the left reference sample line having coordinates of (x0-n, y0) is not available, the image encoding/decoding apparatus may scan the available reference sample from the top to the bottom. For example, if the uppermost reference sample of the first upper left reference sample line having the coordinates of (x0-2, y0) is not available, the image encoding/decoding apparatus has the coordinates of (x0-2, y0 + 1). You can determine the availability of a reference sample. When a corresponding reference sample is available, the image encoding/decoding apparatus may derive the first upper left and upper reference sample lines using a reference sample value having a coordinate of (x0-2, y0 + 1).
본 실시예에 따르면, 현재 블록이 현재 블록이 속한 CTU의 상단 경계에 인접하는 경우에도, MRL을 이용한 인트라 예측이 가능해지므로, 부호화 효율이 증대될 수 있다. According to the present embodiment, even when the current block is adjacent to the upper boundary of the CTU to which the current block belongs, since intra prediction using MRL is possible, coding efficiency can be increased.
본 개시의 예시적인 방법들은 설명의 명확성을 위해서 동작의 시리즈로 표현되어 있지만, 이는 단계가 수행되는 순서를 제한하기 위한 것은 아니며, 필요한 경우에는 각각의 단계가 동시에 또는 상이한 순서로 수행될 수도 있다. 본 개시에 따른 방법을 구현하기 위해서, 예시하는 단계에 추가적으로 다른 단계를 포함하거나, 일부의 단계를 제외하고 나머지 단계를 포함하거나, 또는 일부의 단계를 제외하고 추가적인 다른 단계를 포함할 수도 있다.The exemplary methods of the present disclosure are expressed as a series of operations for clarity of description, but this is not intended to limit the order in which steps are performed, and each step may be performed simultaneously or in a different order if necessary. In order to implement the method according to the present disclosure, the illustrative steps may include additional steps, other steps may be included excluding some steps, or may include additional other steps excluding some steps.
본 개시에 있어서, 소정의 동작(단계)을 수행하는 영상 부호화 장치 또는 영상 복호화 장치는 해당 동작(단계)의 수행 조건이나 상황을 확인하는 동작(단계)을 수행할 수 있다. 예컨대, 소정의 조건이 만족되는 경우 소정의 동작을 수행한다고 기재된 경우, 영상 부호화 장치 또는 영상 복호화 장치는 상기 소정의 조건이 만족되는지 여부를 확인하는 동작을 수행한 후, 상기 소정의 동작을 수행할 수 있다.In the present disclosure, an image encoding apparatus or an image decoding apparatus performing a predetermined operation (step) may perform an operation (step) of confirming an execution condition or situation of the operation (step). For example, when it is described that a predetermined operation is performed when a predetermined condition is satisfied, the video encoding apparatus or the video decoding apparatus performs an operation to check whether the predetermined condition is satisfied, and then performs the predetermined operation. I can.
본 개시의 다양한 실시예는 모든 가능한 조합을 나열한 것이 아니고 본 개시의 대표적인 양상을 설명하기 위한 것이며, 다양한 실시예에서 설명하는 사항들은 독립적으로 적용되거나 또는 둘 이상의 조합으로 적용될 수도 있다.Various embodiments of the present disclosure are not intended to list all possible combinations, but to describe representative aspects of the present disclosure, and matters described in the various embodiments may be applied independently or may be applied in combination of two or more.
또한, 본 개시의 다양한 실시예는 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어, 또는 그들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 하나 또는 그 이상의 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), 범용 프로세서(general processor), 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다. In addition, various embodiments of the present disclosure may be implemented by hardware, firmware, software, or a combination thereof. For implementation by hardware, one or more ASICs (Application Specific Integrated Circuits), DSPs (Digital Signal Processors), DSPDs (Digital Signal Processing Devices), PLDs (Programmable Logic Devices), FPGAs (Field Programmable Gate Arrays), general purpose It may be implemented by a processor (general processor), a controller, a microcontroller, a microprocessor, or the like.
또한, 본 개시의 실시예가 적용된 영상 복호화 장치 및 영상 부호화 장치는 멀티미디어 방송 송수신 장치, 모바일 통신 단말, 홈 시네마 비디오 장치, 디지털 시네마 비디오 장치, 감시용 카메라, 비디오 대화 장치, 비디오 통신과 같은 실시간 통신 장치, 모바일 스트리밍 장치, 저장 매체, 캠코더, 주문형 비디오(VoD) 서비스 제공 장치, OTT 비디오(Over the top video) 장치, 인터넷 스트리밍 서비스 제공 장치, 3차원(3D) 비디오 장치, 화상 전화 비디오 장치, 및 의료용 비디오 장치 등에 포함될 수 있으며, 비디오 신호 또는 데이터 신호를 처리하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, OTT 비디오(Over the top video) 장치로는 게임 콘솔, 블루레이 플레이어, 인터넷 접속 TV, 홈시어터 시스템, 스마트폰, 태블릿 PC, DVR(Digital Video Recoder) 등을 포함할 수 있다.In addition, the image decoding device and the image encoding device to which the embodiment of the present disclosure is applied include a multimedia broadcasting transmission/reception device, a mobile communication terminal, a home cinema video device, a digital cinema video device, a surveillance camera, a video chat device, and a real-time communication device such as video communication. , Mobile streaming devices, storage media, camcorders, video-on-demand (VoD) service providers, OTT video (Over the top video) devices, Internet streaming service providers, three-dimensional (3D) video devices, video telephony video devices, and medical use. It may be included in a video device or the like, and may be used to process a video signal or a data signal. For example, an OTT video (Over the top video) device may include a game console, a Blu-ray player, an Internet-connected TV, a home theater system, a smartphone, a tablet PC, and a digital video recorder (DVR).
도 20은 본 개시의 실시예가 적용될 수 있는 컨텐츠 스트리밍 시스템을 예시한 도면이다.20 is a diagram illustrating a content streaming system to which an embodiment of the present disclosure can be applied.
도 20에 도시된 바와 같이, 본 개시의 실시예가 적용된 컨텐츠 스트리밍 시스템은 크게 인코딩 서버, 스트리밍 서버, 웹 서버, 미디어 저장소, 사용자 장치 및 멀티미디어 입력 장치를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 20, the content streaming system to which the embodiment of the present disclosure is applied may largely include an encoding server, a streaming server, a web server, a media storage device, a user device, and a multimedia input device.
상기 인코딩 서버는 스마트폰, 카메라, 캠코더 등과 같은 멀티미디어 입력 장치들로부터 입력된 컨텐츠를 디지털 데이터로 압축하여 비트스트림을 생성하고 이를 상기 스트리밍 서버로 전송하는 역할을 한다. 다른 예로, 스마트폰, 카메라, 캠코더 등과 같은 멀티미디어 입력 장치들이 비트스트림을 직접 생성하는 경우, 상기 인코딩 서버는 생략될 수 있다.The encoding server serves to generate a bitstream by compressing content input from multimedia input devices such as smartphones, cameras, camcorders, etc. into digital data, and transmits it to the streaming server. As another example, when multimedia input devices such as smartphones, cameras, camcorders, etc. directly generate bitstreams, the encoding server may be omitted.
상기 비트스트림은 본 개시의 실시예가 적용된 영상 부호화 방법 및/또는 영상 부호화 장치에 의해 생성될 수 있고, 상기 스트리밍 서버는 상기 비트스트림을 전송 또는 수신하는 과정에서 일시적으로 상기 비트스트림을 저장할 수 있다.The bitstream may be generated by an image encoding method and/or an image encoding apparatus to which an embodiment of the present disclosure is applied, and the streaming server may temporarily store the bitstream in a process of transmitting or receiving the bitstream.
상기 스트리밍 서버는 웹 서버를 통한 사용자 요청에 기초하여 멀티미디어 데이터를 사용자 장치에 전송하고, 상기 웹 서버는 사용자에게 어떠한 서비스가 있는지를 알려주는 매개체 역할을 할 수 있다. 사용자가 상기 웹 서버에 원하는 서비스를 요청하면, 상기 웹 서버는 이를 스트리밍 서버에 전달하고, 상기 스트리밍 서버는 사용자에게 멀티미디어 데이터를 전송할 수 있다. 이때, 상기 컨텐츠 스트리밍 시스템은 별도의 제어 서버를 포함할 수 있고, 이 경우 상기 제어 서버는 상기 컨텐츠 스트리밍 시스템 내 각 장치 간 명령/응답을 제어하는 역할을 수행할 수 있다.The streaming server may transmit multimedia data to a user device based on a user request through a web server, and the web server may serve as an intermediary informing the user of a service. When a user requests a desired service from the web server, the web server transmits the request to the streaming server, and the streaming server may transmit multimedia data to the user. In this case, the content streaming system may include a separate control server, and in this case, the control server may play a role of controlling a command/response between devices in the content streaming system.
상기 스트리밍 서버는 미디어 저장소 및/또는 인코딩 서버로부터 컨텐츠를 수신할 수 있다. 예를 들어, 상기 인코딩 서버로부터 컨텐츠를 수신하는 경우, 상기 컨텐츠를 실시간으로 수신할 수 있다. 이 경우, 원활한 스트리밍 서비스를 제공하기 위하여 상기 스트리밍 서버는 상기 비트스트림을 일정 시간동안 저장할 수 있다.The streaming server may receive content from a media storage and/or encoding server. For example, when content is received from the encoding server, the content may be received in real time. In this case, in order to provide a smooth streaming service, the streaming server may store the bitstream for a predetermined time.
상기 사용자 장치의 예로는, 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 워치형 단말기 (smartwatch), 글래스형 단말기 (smart glass), HMD(head mounted display)), 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터, 디지털 사이니지 등이 있을 수 있다.Examples of the user device include a mobile phone, a smart phone, a laptop computer, a digital broadcasting terminal, a personal digital assistant (PDA), a portable multimedia player (PMP), a navigation system, a slate PC, and Tablet PC, ultrabook, wearable device, for example, smartwatch, smart glass, head mounted display (HMD)), digital TV, desktop There may be computers, digital signage, etc.
상기 컨텐츠 스트리밍 시스템 내 각 서버들은 분산 서버로 운영될 수 있으며, 이 경우 각 서버에서 수신하는 데이터는 분산 처리될 수 있다.Each server in the content streaming system may be operated as a distributed server, and in this case, data received from each server may be distributedly processed.
본 개시의 범위는 다양한 실시예의 방법에 따른 동작이 장치 또는 컴퓨터 상에서 실행되도록 하는 소프트웨어 또는 머신-실행가능한 명령들(예를 들어, 운영체제, 애플리케이션, 펌웨어(firmware), 프로그램 등), 및 이러한 소프트웨어 또는 명령 등이 저장되어 장치 또는 컴퓨터 상에서 실행 가능한 비-일시적 컴퓨터-판독가능 매체(non-transitory computer-readable medium)를 포함한다.The scope of the present disclosure is software or machine-executable instructions (e.g., operating systems, applications, firmware, programs, etc.) that cause an operation according to the method of various embodiments to be executed on a device or computer, and such software or It includes a non-transitory computer-readable medium (non-transitory computer-readable medium) which stores instructions and the like and is executable on a device or a computer.
본 개시에 따른 실시예는 영상을 부호화/복호화하는데 이용될 수 있다.An embodiment according to the present disclosure may be used to encode/decode an image.

Claims (15)

  1. 영상 복호화 장치에 의해 수행되는 영상 복호화 방법으로서, 상기 영상 복호화 방법은,A video decoding method performed by a video decoding apparatus, the video decoding method comprising:
    현재 블록의 예측 모드에 관한 정보에 기초하여, 상기 현재 블록의 예측 모드가 인트라 예측 모드인지 여부를 판단하는 단계;Determining whether the prediction mode of the current block is an intra prediction mode based on information on the prediction mode of the current block;
    상기 현재 블록의 예측 모드가 인트라 예측 모드인 경우, 상기 현재 블록이 기설정된 영역의 경계에 인접하는지 여부를 판단하는 단계;If the prediction mode of the current block is an intra prediction mode, determining whether the current block is adjacent to a boundary of a preset area;
    상기 현재 블록이 상기 기설정된 영역의 경계에 인접하는지 여부에 기반하여, 상기 현재 블록에 대한 다중 참조 샘플 라인을 유도하는 단계; 및Deriving multiple reference sample lines for the current block based on whether the current block is adjacent to a boundary of the preset area; And
    유도된 상기 다중 참조 샘플 라인을 이용하여 현재 블록에 대한 예측 블록을 생성하는 단계를 포함하는, 영상 복호화 방법.And generating a prediction block for a current block by using the derived multiple reference sample lines.
  2. 제 1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 기설정된 영역의 경계는 상기 현재 블록을 포함하는 CTU(Coding Tree Unit)의 상단 경계인 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.The boundary of the preset region is an upper boundary of a coding tree unit (CTU) including the current block.
  3. 제 1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 현재 블록에 인접하지 않은 제 1 상단 참조 샘플 라인의 샘플 값은 상기 현재 블록에 인접하는 제 2 상단 참조 샘플 라인의 샘플 값을 이용하여 유도되는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.The image decoding method, characterized in that the sample value of the first upper reference sample line not adjacent to the current block is derived using the sample value of the second upper reference sample line adjacent to the current block.
  4. 제 3항에 있어서,The method of claim 3,
    상기 제 1 상단 참조 샘플 라인에 포함되는 제 1 참조 샘플의 샘플 값은,The sample value of the first reference sample included in the first upper reference sample line is,
    상기 제 1 참조 샘플의 x 좌표와 동일한 x 좌표를 가지고, 상기 제 2 상단 참조 샘플 라인에 포함되는 제 2 참조 샘플의 샘플 값을 이용하여 유도되는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.The image decoding method, characterized in that it is derived by using a sample value of a second reference sample included in the second upper reference sample line and having the same x coordinate as the x coordinate of the first reference sample.
  5. 제 1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 현재 블록에 인접하지 않은 좌상단 참조 샘플 라인의 샘플 값은 상기 좌상단 참조 샘플 라인에 대응되는 좌측 참조 샘플 라인의 샘플 값을 이용하여 유도되는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법. The image decoding method, characterized in that the sample value of the upper left reference sample line not adjacent to the current block is derived using a sample value of a left reference sample line corresponding to the upper left reference sample line.
  6. 제 5항에 있어서,The method of claim 5,
    상기 좌상단 참조 샘플 라인의 샘플 값은, 상기 대응되는 좌측 참조 샘플 라인의 최상단 참조 샘플의 샘플 값을 이용하여 유도되는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법. The image decoding method, characterized in that the sample value of the upper left reference sample line is derived using a sample value of the uppermost reference sample of the corresponding left reference sample line.
  7. 제 6항에 있어서,The method of claim 6,
    상기 좌상단 참조 샘플 라인에 포함되는 모든 참조 샘플들의 샘플 값은, 상기 대응되는 좌측 참조 샘플 라인의 최상단 참조 샘플의 샘플 값으로 결정되는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법. The image decoding method, characterized in that the sample values of all reference samples included in the upper left reference sample line are determined as sample values of the uppermost reference sample of the corresponding left reference sample line.
  8. 제 1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 현재 블록에 인접하지 않은 상단 참조 샘플 라인 및 좌상단 참조 샘플 라인의 샘플 값은, 상기 현재 블록에 인접하지 않은 상단 참조 샘플 라인 및 좌상단 참조 샘플 라인에 대응되는 좌측 참조 샘플 라인의 샘플 값을 이용하여 유도되는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.The sample values of the upper reference sample line and the upper left reference sample line not adjacent to the current block are obtained by using sample values of the left reference sample line corresponding to the upper reference sample line and the upper left reference sample line not adjacent to the current block. It characterized in that it is derived, the video decoding method.
  9. 제 8항에 있어서,The method of claim 8,
    상기 상단 참조 샘플 라인 및 상기 좌상단 참조 샘플 라인의 샘플 값은, 상기 대응되는 좌측 참조 샘플 라인의 최상단 참조 샘플의 샘플 값을 이용하여 유도되는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법. The image decoding method, characterized in that the sample values of the upper reference sample line and the upper left reference sample line are derived using sample values of the uppermost reference sample of the corresponding left reference sample line.
  10. 제 9항에 있어서,The method of claim 9,
    상기 상단 참조 샘플 라인 및 상기 좌상단 참조 샘플 라인에 포함되는 모든 참조 샘플들의 샘플 값은, 상기 대응되는 좌측 참조 샘플 라인의 최상단 참조 샘플의 샘플 값으로 결정되는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.The sample value of all reference samples included in the upper reference sample line and the upper left reference sample line is determined as a sample value of the uppermost reference sample of the corresponding left reference sample line.
  11. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 현재 블록이 상기 기설정된 영역의 경계에 인접하는지 여부에 기반하여, 상기 현재 블록에 대한 다중 참조 샘플 라인을 유도하는 단계는,Based on whether the current block is adjacent to a boundary of the preset region, the step of deriving a multiple reference sample line for the current block,
    상기 현재 블록에 대한 MRL(Multiple Reference Line) 인덱스를 파싱하는 단계; 및Parsing a multiple reference line (MRL) index for the current block; And
    상기 현재 블록이 상기 기설정된 영역의 경계에 인접하는지 여부 및 상기 MRL 인덱스에 기초하여 상기 다중 참조 샘플 라인을 유도하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.And deriving the multiple reference sample lines based on whether the current block is adjacent to a boundary of the preset region and the MRL index.
  12. 메모리 및 적어도 하나의 프로세서를 포함하는 영상 복호화 장치로서,An image decoding apparatus comprising a memory and at least one processor,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,The at least one processor,
    현재 블록의 예측 모드에 관한 정보에 기초하여, 상기 현재 블록의 예측 모드가 인트라 예측 모드인지 여부를 판단하고,Based on the information on the prediction mode of the current block, it is determined whether the prediction mode of the current block is an intra prediction mode,
    상기 현재 블록의 예측 모드가 인트라 예측 모드인 경우, 상기 현재 블록이 기설정된 영역의 경계에 인접하는지 여부를 판단하고,When the prediction mode of the current block is an intra prediction mode, it is determined whether the current block is adjacent to a boundary of a preset area,
    상기 현재 블록이 상기 기설정된 영역의 경계에 인접하는지 여부에 기반하여, 상기 현재 블록에 대한 다중 참조 샘플 라인을 유도하고,Based on whether the current block is adjacent to a boundary of the preset region, a multiple reference sample line for the current block is derived,
    유도된 상기 다중 참조 샘플 라인을 이용하여 현재 블록에 대한 예측 블록을 생성하는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 장치An image decoding apparatus, characterized in that to generate a prediction block for a current block by using the derived multiple reference sample lines
  13. 상기 기설정된 영역의 경계는 상기 현재 블록을 포함하는 CTU(Coding Tree Unit)의 상단 경계인 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 장치.The boundary of the preset region is an upper boundary of a coding tree unit (CTU) including the current block.
  14. 영상 부호화 장치에 의해 수행되는 영상 부호화 방법으로서, 상기 영상 부호화 방법은,An image encoding method performed by an image encoding apparatus, wherein the image encoding method comprises:
    현재 블록의 예측 모드가 인트라 예측 모드인지 여부를 결정하는 단계;Determining whether a prediction mode of the current block is an intra prediction mode;
    상기 현재 블록의 예측 모드가 인트라 예측 모드인 경우, 상기 현재 블록이 상기 현재 블록을 포함하는 CTU(Coding Tree Unit)의 상단 경계에 인접하는지 여부를 판단하는 단계;When the prediction mode of the current block is an intra prediction mode, determining whether the current block is adjacent to an upper boundary of a coding tree unit (CTU) including the current block;
    상기 현재 블록이 상기 CTU의 상단 경계에 인접하는지 여부에 기반하여 상기 인트라 예측을 위한 참조 샘플을 구성하는 단계; Configuring a reference sample for intra prediction based on whether the current block is adjacent to an upper boundary of the CTU;
    상기 구성된 참조 샘플을 이용하여 인트라 예측을 수행함으로써 상기 현재 블록에 대한 예측 블록을 생성하는 단계; 및Generating a prediction block for the current block by performing intra prediction using the configured reference sample; And
    상기 참조 샘플을 구성하는데 이용된 참조 샘플 라인에 관한 정보를 상기 현재 블록의 MRL(Multiple Reference Line) 인덱스를 통해 부호화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 영상 부호화 방법.And encoding information on a reference sample line used to construct the reference sample through an MRL (Multiple Reference Line) index of the current block.
  15. 제 14항의 영상 부호화 방법에 의해 생성된 비트스트림을 전송하는 방법.A method of transmitting a bitstream generated by the video encoding method of claim 14.
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